Gestionar un lago o un embalse sin datos fiables puede ser como conducir de noche con los faros apagados. Un sistema de monitoreo de la calidad del agua ofrece a los operadores una visión más clara, ya que convierte las muestras ocasionales en un historial continuo sobre el agua. Con el monitoreo de la calidad del agua en línea, los equipos ya no tienen que esperar los resultados semanales del laboratorio, sino que pueden observar cómo evolucionan la temperatura, las algas y el oxígeno disuelto a lo largo del día y detectar los primeros signos de problemas antes de que lleguen las quejas.
En este artículo analizamos cómo funcionan estos sistemas en la práctica para lagos y embalses de agua potable. Describimos los componentes básicos de los equipos de monitoreo de la calidad del agua, explicamos la diferencia entre un dispositivo portátil de medición de la calidad del agua en la costa y una boya en medio de la cuenca, y mostramos cómo un sistema de monitoreo de la calidad del agua en tiempo real, como la boya de monitoreo de LG Sonic, convierte los datos brutos en decisiones sobre las que los operadores pueden actuar.
¿Qué es un sistema de monitoreo de la calidad del agua?
Su forma más simple, un sistema de monitoreo de la calidad del agua es una red de instrumentos que miden las condiciones del agua y envían esas lecturas a algún lugar útil. En un lago o embalse, esto suele significar una plataforma flotante o un marco fijo que sostiene varios sensores, además de al menos un dispositivo de monitoreo de la calidad del agua en la orilla que recopila, almacena y reenvía los datos.
En conjunto, este equipo de monitoreo de la calidad del agua registra parámetros como la temperatura, el oxígeno disuelto, el pH, la turbidez y los pigmentos de las algas, como la clorofila-a o la ficocianina. A diferencia de un simple dispositivo portátil de medición de la calidad del agua que se sumerge en una botella, estas instalaciones permanecen en el agua a tiempo completo, por lo que captan fenómenos breves —una tormenta, un episodio de mezcla, un pequeño florecimiento— que probablemente se pasarían por alto en una visita semanal.
Por qué los lagos y embalses necesitan datos continuos sobre la calidad del agua
Los cuerpos de agua dulce cambian más rápidamente de lo que mucha gente cree. La luz solar, el viento y las entradas de agua reorganizan constantemente las capas de temperatura, desplazan los nutrientes y empujan las algas hacia nuevas partes de la cuenca. Sin un monitoreo en línea de la calidad del agua, los administradores pueden basarse en unas pocas muestras aleatorias que pasan por alto una caída nocturna del oxígeno cerca del fondo o una breve espuma de algas en la superficie cerca de una toma de agua potable.
Un sistema de monitoreo de la calidad del agua en tiempo real llena esos vacíos. Cuando los sensores envían datos cada pocos minutos, los patrones se hacen visibles: un lento calentamiento de la capa superior, un aumento constante de la clorofila-a durante varios días o picos de turbidez después de lluvias intensas. Para las empresas de servicios públicos que dependen de lagos y embalses para su suministro, detectar estas tendencias de forma temprana facilita el ajuste de las operaciones antes de que se conviertan en problemas de cumplimiento o quejas de los clientes. Organismos como el USGS y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos proporcionan datos abiertos y orientación que muestran cómo estos patrones se relacionan con las tendencias de calidad del agua a largo plazo.
Fuente: USGS Harmful Algal Bloom on Milford Lake, Kansas
Componentes clave de los equipos modernos de monitoreo de la calidad del agua
La mayoría de los equipos modernos de monitoreo de la calidad del agua para lagos y embalses se fabrican a partir de los mismos componentes básicos. Tanto si la plataforma es una gran boya en medio de un embalse de agua potable como si se trata de un dispositivo compacto de control de la calidad del agua instalado en un muelle, los siguientes componentes suelen aparecer de alguna forma.
- Sensores in situ: sondas multiparamétricas o sondas individuales que miden el pH, la temperatura, el oxígeno disuelto, la turbidez, la conductividad y los pigmentos de las algas, como la clorofila-a y la ficocianina.
- Registrador de datos y telemetría: una unidad central que registra los valores y los envía a la nube mediante comunicación 4G, radio o satélite.
- Sistema de alimentación: normalmente paneles solares y baterías dimensionadas para soportar un funcionamiento sin supervisión durante todo el año, incluso en embalses remotos.
- Software y paneles de control: herramientas en línea que convierten las lecturas brutas de los sensores en tendencias, alertas e informes para operadores, reguladores y partes interesadas.
De las muestras puntuales a la monitorización en línea
Los medidores portátiles y los analizadores de laboratorio siguen siendo esenciales, especialmente para detectar trazas de contaminantes o para la confirmación reglamentaria. Sin embargo, un dispositivo portátil de medición de la calidad del agua solo puede medir una botella pequeña o un único punto del cuerpo de agua. En un embalse grande expuesto al viento, las condiciones pueden cambiar en cuestión de horas y diferir mucho entre la superficie y las capas más profundas, por lo que unas pocas muestras semanales rara vez dan una visión completa. Por lo tanto, esta no siempre es la mejor forma y la más eficiente de monitoreo y tratamiento de la calidad del agua.
Por el contrario, una red de monitoreo de la calidad del agua en línea coloca instrumentos en los lugares donde el agua es más difícil de alcanzar a diario. Las plataformas basadas en boyas albergan un sistema de monitoreo de la calidad del agua con múltiples parámetros que mide varias profundidades y envía los datos automáticamente a la sala de control. Con este tipo de sistema de monitoreo de la calidad del agua en tiempo real, el personal puede ver el efecto de las tormentas, las entradas de agua y la estratificación estacional sin necesidad de estar en el agua todos los días.
Fuente: USGS – Collecting shoreline samples
Boyas de monitoreo: una plataforma integrada basada en boyas
La boya de monitoreo de LG Sonic está diseñada específicamente para este tipo de trabajo en lagos y embalses. La plataforma sirve como un dispositivo flotante de monitoreo de la calidad del agua, equipado con sensores para clorofila-a, ficocianina, pH, turbidez, oxígeno disuelto y temperatura. Los paneles solares y los componentes electrónicos integrados alimentan el equipo de monitoreo de la calidad del agua y los módulos de comunicación, por lo que el sistema puede funcionar durante todo el año con visitas limitadas al sitio.
Cuando forma parte de un sistema más amplio de monitoreo de la calidad del agua en línea, la boya de monitoreo ayuda a las empresas de servicios públicos y a los operadores de instalaciones industriales a ver cómo cambian las condiciones en toda la columna de agua, no solo en la superficie. Al analizar las tendencias en lugar de muestras aisladas, los equipos pueden anticipar los florecimientos de algas nocivas, ajustar las profundidades de toma y optimizar las estrategias de tratamiento mucho antes de que los problemas lleguen a los consumidores. Página del producto boya de monitoreo de LG Sonic
¿Qué mide un sistema de monitoreo?
La mayoría de las plataformas fijas y basadas en boyas que componen un sistema de monitoreo de la calidad del agua registran un conjunto básico de parámetros. En conjunto, estas lecturas ofrecen una imagen práctica de la salud del ecosistema y el riesgo del tratamiento.
- Temperatura: muestra cómo se estratifica y se mezcla la columna de agua, lo que a su vez influye en los niveles de oxígeno y el crecimiento de algas.
- Oxígeno disuelto: indica si las condiciones son adecuadas para los peces y otras formas de vida acuática, y ayuda a identificar las zonas con riesgo de episodios de bajo nivel de oxígeno.
- pH y conductividad: reflejan el equilibrio químico del agua, los cambios en los caudales entrantes y los posibles riesgos de corrosión en las infraestructuras aguas abajo.
- Turbidez: realiza un seguimiento de las partículas en suspensión procedentes de sedimentos, algas o arroyos entrantes, que pueden afectar tanto a los costos de tratamiento como a la salud del ecosistema.
- Clorofila-a y ficocianina: actúan como indicadores de la biomasa de algas, incluidas las cianobacterias nocivas, y sirven de alerta temprana de las condiciones de florecimiento.
Las directrices de organizaciones como la Organización Mundial de la Salud destacan la importancia del monitoreo sólido y de la gestión basada en el riesgo para las fuentes de agua superficial. Los datos continuos de un dispositivo de monitoreo de la calidad del agua en un lago ayudan a los operadores a comprobar que se cumplen las normas locales y a documentar cómo responde el embalse a las medidas de mejora a lo largo del tiempo.
Convertir los datos sobre la calidad del agua en alertas tempranas y mejores decisiones
Los datos de un sistema de monitoreo de la calidad del agua solo crean valor cuando las personas los utilizan realmente. Los paneles de control y las alertas ayudan al personal a detectar cambios graduales en los indicadores de algas o aumentos más rápidos de la turbidez después de las tormentas. Cuando un sistema de monitoreo de la calidad del agua en tiempo real también recopila imágenes satelitales de las aguas continentales y las previsiones meteorológicas locales, la alerta temprana para los embalses propensos al florecimiento se refuerza considerablemente. Por ejemplo: WaterWindow de LG Sonic muestra cómo las imágenes satelitales pueden complementar las mediciones in situ en lagos y embalses.
Con el tiempo, los datos construyen una historia sobre el lago. Los gestores aprenden qué partes de un embalse se calientan primero, cuándo desciende el oxígeno cerca del fondo y con qué rapidez tiende a recuperarse la calidad del agua después de las intervenciones. Ese tipo de conocimiento respalda la planificación de las inversiones, una comunicación más abierta con los reguladores y la toma de decisiones basadas en pruebas sobre la gestión de las cuencas hidrográficas.
Conclusión
Un sistema de monitoreo de la calidad del agua bien diseñado se ha convertido en una herramienta fundamental para cualquier persona responsable de lagos y embalses. Al combinar equipos robustos de monitoreo de la calidad del agua, plataformas basadas en boyas como la Monitoring-Buoy y software en la nube que lo integra todo, los operadores pueden pasar de simplemente reaccionar a las quejas a prevenir muchos problemas por completo. A largo plazo, este tipo de monitoreo en línea de la calidad del agua ayuda a salvaguardar la calidad del agua potable, proteger la vida acuática y generar confianza pública en la gestión de los valiosos recursos de agua dulce.