Kunstmatige intelligentie en duurzame landbouw ter bescherming van de Mar Menor.

  • Het CSIC heeft met behulp van AI en de Sentinel-2-satelliet een digitale kaart van de Mar Menor gemaakt, waarop de veranderingen in de waterkwaliteit gedurende tien jaar zijn geanalyseerd.
  • De studie wijst de Rambla del Albujón aan als een van de meest aangetaste gebieden en verdeelt de lagune in drie afzonderlijke milieuzones.
  • Het onderzoek onthult een nieuwe staat van ecologisch evenwicht, stabiel maar zonder dat dit duidt op een herstel van het ecosysteem.
  • Het NewAgro Mar Menor-project bevordert duurzamere landbouwmethoden in het stroomgebied om de druk op de lagune te verminderen.

Algemeen uitzicht op de Mar Menor

El De Mar Menor is uitgegroeid tot een waar openluchtlaboratorium. waar wetenschap, technologie en de landbouwsector samenwerken om jarenlange milieuvervuiling een halt toe te roepen. Ondertussen blijven de bewoners zeer alert op de kleur van het water en de incidenten die zich voordoen. “groene soep”Onderzoekers verfijnen steeds verder de instrumenten waarmee ze kunnen meten wat er zich werkelijk afspeelt in de lagune van Murcia.

parallel, De landbouw in de omgeving probeert zich aan te passen aan duurzamere modellen.met projecten die gericht zijn op het verminderen van de afvoer van voedingsstoffen en het verbeteren van het irrigatiebeheer. Een gezamenlijke uitdaging ligt op tafel: precies begrijpen hoe de Mar Menor de afgelopen tien jaar is veranderd en wat er, zowel vanaf het land als vanaf zee, gedaan kan worden om de druk op het beroemdste kustecosysteem van Spanje te verlichten.

Een digitale kaart om de Mar Menor tot in detail te röntgenen.

De Spaanse Nationale Onderzoeksraad (CSIC) heeft via het Instituut voor Mariene Wetenschappen van Andalusië (ICMAN-CSIC) een project ontwikkeld. een methodologie die kunstmatige intelligentie combineert met beelden van de Sentinel-2-satelliet. om de ontwikkeling van de waterkwaliteit van de Mar Menor gedurende bijna tien jaar zeer nauwkeurig te bestuderen.

Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Tijdschrift voor HydrologieHet is gebaseerd op een tijdreeks van beelden die zijn gemaakt tussen juli 2015 en juni 2024. Sentinel-2 biedt een ruimtelijke resolutie van 10 meter per pixelVoldoende om de evolutie van grote kustgebieden te volgen en relevante veranderingen in de toestand van de lagune te detecteren, zij het zonder in detail in te gaan op kleine objecten zoals individuele boten.

Op basis van deze beelden heeft het wetenschappelijke team twee belangrijke indicatoren in de gaten gehouden: chlorofyl-a, gebruikt om de hoeveelheid aanwezige algen te schatten, en de troebelheidwat de hoeveelheid zwevende deeltjes in het water weergeeft. Hoge waarden van beide parameters worden vaak geassocieerd met eutrofiëringsprocessen en zuurstofverlies, twee bijzonder verontrustende verschijnselen in de Mar Menor.

De analyse is niet beperkt gebleven tot een eenvoudige aflezing van waarden, maar heeft zijn toevlucht genomen tot onbegeleide machine learning-technieken en geavanceerde statistische methoden. Deze instrumenten stellen ons in staat om gebieden in de lagune te groeperen op basis van hun milieugedrag, wat zeer nuttig is om te begrijpen waar problemen geconcentreerd zijn en hoe ze zich in de loop van de tijd ontwikkelen.

Dankzij deze aanpak hebben onderzoekers kunnen genereren een digitale kaart van de Mar Menor met hoge resolutieDe kaart geeft duidelijk de meest aangetaste gebieden weer en beschrijft hun milieupatronen. Deze kaart vormt daarmee een solide basis voor besluitvorming door managers en overheden.

Rambla del Albujón en drie grote natuurgebieden in de lagune

Een van de meest opvallende resultaten van het werk van het CSIC is de indeling van de Mar Menor in drie grote milieuzonesDeze gebieden worden gedefinieerd op basis van hun kenmerken en gedrag in het afgelopen decennium. Dit type zonering helpt om sectoren te onderscheiden die verschillend gevoelig zijn voor en reageren op externe invloeden.

Tot de meest problematische gebieden behoren de volgende: Rambla del Albujóneen waterloop die uitmondt in de lagune tussen Los Alcázares en El Algar en die zich heeft gevestigd als een van de belangrijkste toegangspunten voor voedingsstoffen in het ecosysteemSatellietbeelden en AI-modellen wijzen er unaniem op dat dit gebied een van de meest aangetaste is.

De studie laat ook zien hoe deze methodologie het mogelijk maakt onderscheid maken tussen seizoensgebonden veranderingen, langetermijntrends en specifieke episodesEen variatie die typisch is voor elke zomer en samenhangt met de temperatuurstijging, is dus niet hetzelfde als een geleidelijk verslechterende trend of een plotselinge piek die verband houdt met een DANA (geïsoleerde depressie op grote hoogte) of stortbuien.

Volgens de betrokken onderzoekers, waaronder Paola Barba en Isabel CaballeroHet gebruik van algoritmen die pixels met vergelijkbaar gedrag groeperen, heeft het gemakkelijker gemaakt om patronen te identificeren die anders onopgemerkt zouden blijven. Hierdoor kunnen onderzoekers zien hoe bepaalde gebieden verschillend reageren op dezelfde episodes van omgevingsstress.

Dit detailniveau is met name relevant voor plan herstel- en bewakingsmaatregelenDit maakt het mogelijk om prioriteit te geven aan de meest gevoelige gebieden en de beschikbare middelen, zowel technisch als economisch, beter af te stemmen.

"Groene soepen", de DANA-storm van 2019 en een nieuw ecologisch evenwicht

De analyse van bijna tien jaar aan gegevens levert geen statische momentopname op, maar eerder... Het legt een direct verband tussen de gedetecteerde afwijkingen en extreme gebeurtenissen. die de recente geschiedenis van de Mar Menor hebben gekenmerkt. Daaronder vallen de bekende "groene soepen" van 2016 en 2017, toen de algenbloei het water verkleurde en de zuurstofconcentratie drastisch verlaagde.

Bovendien legt het onderzoek een verband tussen abrupte veranderingen in chlorofyl-a en troebelheid en de DANA-storm van 2019 en andere daaropvolgende weersomstandighedenDeze gebeurtenissen zorgden voor een verhoogde aanvoer van zoet water, sedimenten en voedingsstoffen vanuit het stroomgebied. Deze episodes hebben de dynamiek van het lagune-ecosysteem aanzienlijk veranderd.

Een van de meest opvallende bevindingen is de identificatie van een nieuwe evenwichtstoestand Volgens de auteurs lijken de chlorofyl-a- en troebelheidsniveaus zich de afgelopen jaren te hebben gestabiliseerd, wat zou kunnen duiden op een verbetering. De onderzoekers zijn echter duidelijk over dit punt: Deze stabiliteit betekent niet dat de Mar Menor zich heeft hersteld..

Zij suggereren eerder dat de lagune zou zijn overgegaan naar een andere ecologische werkingwaarbij de parameters rond relatief constante waarden blijven, maar nog steeds ver verwijderd zijn van wat als een gezonde situatie zou worden beschouwd. Met andere woorden, het systeem heeft zich aangepast aan een context van continue druk, zonder terug te keren naar zijn oorspronkelijke staat.

Deze verschuiving in het evenwicht, die is vastgesteld dankzij een combinatie van AI en satellietwaarnemingen, dient als waarschuwing voor zeevaarders: Het feit dat er geen grote schokken in de indicatoren te zien zijn, betekent niet dat het probleem is opgelost.Maar de opeenstapeling van effecten heeft een nieuwe ecologische 'normaliteit' teweeggebracht.

Instrumenten voor een efficiënter beheer van de Mar Menor

Naast de wetenschappelijke resultaten heeft de door ICMAN-CSIC ontwikkelde methodologie ook Zeer praktische toepassingen voor milieubeheer. van de lagune en andere Europese kustgebieden die aan vergelijkbare druk onderhevig zijn.

Ten eerste maakt het het mogelijk optimaliseer de locatie van de bemonsteringsstations In de praktijk. In plaats van sensoren en veldcampagnes gelijkmatig te verdelen, kunnen managers hun inspanningen concentreren op de meest gevoelige of representatieve gebieden, waardoor ze het aantal controlepunten en hun exacte positie beter kunnen afstemmen.

Dit vertaalt zich in een verlaging van de monitoringkosten en met een efficiënter gebruik van de beschikbare middelen, zonder verlies van analytische capaciteit. Zonering met een resolutie van 10 meter biedt namelijk een detailniveau dat moeilijk te bereiken is met traditionele bemonstering alleen.

Bovendien bieden gereedschappen van dit type het volgende: Continue en actuele informatie over de evolutie van het ecosysteem.Dit is cruciaal in de context van klimaatverandering en steeds vaker voorkomende extreme weersomstandigheden. Het vermogen om te anticiperen op, of snel te reageren op, een nieuwe "groene soep" of een DANA (geïsoleerde depressie op grote hoogte) kan het verschil maken.

De onderzoeker Isabel CaballeroDe hoofdonderzoeker benadrukt dat deze aanpak, gebaseerd op AI en satellieten, kan bijdragen aan het ontwerpen van effectievere aanpassingsmaatregelen aan de mondiale veranderingHet idee is dat technologie veldwerk niet moet vervangen, maar juist moet aanvullen en slimmer moet maken.

Innovatieve landbouwmethoden om de druk op de lagune te verminderen.

Terwijl de wetenschappelijke gemeenschap haar volgmodellen verfijnt, ontvouwt zich op het land een ander belangrijk front: de transformatie van de landbouw in het Mar Menor-bekkenHet NewAgro Mar Menor-project, gecoördineerd door de Polytechnische Universiteit van Cartagena (UPCT) samen met PROEXPORT, werkt precies in die richting.

Dit initiatief wordt gefinancierd door de Stichting Biodiversiteit van het Ministerie voor Ecologische Transitie en de Demografische UitdagingHet is gericht op het ontwerpen en evalueren van geavanceerde agronomische strategieën die de overgang naar duurzamere productiemodellen in de laguneomgeving vergemakkelijken.

Het project is als volgt gestructureerd: vijf onderling samenhangende werkblokken, die variëren van het gebruik van sensoren om irrigatie te monitoren tot de integratie van nuttige flora en de algenteelt in gewassen. Een van de belangrijkste aandachtspunten is de intelligente monitoring van irrigatiewaterwaarbij digitale hulpmiddelen worden gebruikt om de watertoevoer aan te passen en verliezen en afvoer naar de Mar Menor te minimaliseren.

NewAgro zet zich ook in voor de implementatie van slimme vallen voor de bestrijding van vlindersDit vermindert de behoefte aan intensieve fytosanitaire behandelingen. Daarnaast wordt er onderzoek gedaan naar... Vermindering van het gebruik van minerale stikstof door toepassing van biohoutskool en het gecombineerde effect van biostimulanten en organische bodemverbeteraars op de bodem en de gewassen.

Een ander relevant onderdeel is de herontwerp van landbouwhagen Deze elementen, die niet alleen percelen van elkaar scheiden, fungeren ook als vegetatiebarrières, bieden een toevluchtsoord voor nuttige diersoorten en ondersteunen ecosysteemdiensten. Dit alles is erop gericht ervoor te zorgen dat het agrarische landschap de stroom van voedingsstoffen en sedimenten naar de lagune helpt te beperken.

Verspreiding, gastronomie en generatiewisseling rond de Mar Menor

Het NewAgro Mar Menor-project beperkt zich niet tot onderzoek op proefvelden en in laboratoria. In samenwerking met de Vereniging van Gezinnen en Vrouwen in Plattelandsgebieden (AFAMMER)Het organiseert recreatieve en technische activiteiten om deze innovaties dichter bij de bevolking en de productiesector te brengen.

Onder de voorstellen springt een beurs in het CIM-gebouw eruit, waarin bedrijven en entiteiten die verbonden zijn met het Mar Menor-milieu Ze kunnen hun producten, diensten en projecten op het gebied van duurzaamheid en innovatie in de agrarische sector presenteren. Het idee is dat boeren, gezinnen en bezoekers met eigen ogen kunnen zien hoe er inspanningen worden geleverd om het huidige model te veranderen.

Ook de gastronomie speelt een rol, met live kookdemonstraties door chefs uit de regio Murcia, zoals... David López, van restaurant Local de EnsayoTijdens deze sessies worden traditionele recepten uit de regio Campo de Cartagena bereid, met de nadruk op de waarde van lokale producten en het gastronomische erfgoed van de regio.

Voor de kleintjes is het volgende georganiseerd workshops robotica, schilderen en landbouwHet doel is om nieuwe generaties vertrouwd te maken met concepten zoals irrigatieautomatisering, biodiversiteit en het verantwoord gebruik van hulpbronnen. Daarnaast worden projecten over [onderwerpen die nog besproken moeten worden] tentoongesteld. Generatieverandering en de rol van vrouwen in plattelandsgebiedenEen cruciaal aspect voor het duurzame karakter van de modelwijziging.

Al deze initiatieven hebben als doel om De bescherming van de Mar Menor mag niet louter als een technische of administratieve kwestie worden beschouwd.maar als een collectief project dat de lokale economie, gastronomische cultuur, het onderwijs en de sociale cohesie in de regio raakt.

Met de combinatie van digitale kaarten met hoge resolutie, kunstmatige intelligentie en innovatieve landbouwDe Mar Menor bevindt zich in een fase waarin we veel beter begrijpen wat er onder het wateroppervlak gebeurt en welke maatregelen op het land een verschil kunnen maken. De gegevens wijzen op een ecosysteem waarvan het evenwicht is verstoord en dat onder druk blijft staan, maar ook op de ontwikkeling van instrumenten en strategieën die, mits consequent en gecoördineerd toegepast, de toekomst van de Mar Menor in Spanje kunnen helpen vormgeven en als model kunnen dienen voor andere lagunes en kustgebieden in Europa.

Omgevings-DNA voor het monitoren van mariene ecosystemen
Gerelateerd artikel:
Omgevings-DNA voor het monitoren van mariene ecosystemen

Toevoegen als voorkeursbron