Ingenieros están desarrollado prototipos de drones capaces de bajar hasta el agua para recoger muestras y ayudar a los ecologistas, la industria petrolífera y otros a vigilar para encontrar fugas de crudo o la presencia de especies invasoras.
Los drones equipados con cámaras y sensores infrarrojos ya han cautivado a agricultores, policías y aficionados a los deportes extremos. Ahora los ingenieros están probando versiones de esta diminuta aeronave capaces de hacer algo más que observar.
Se están desarrollado prototipos capaces de bajar hasta el agua para recoger muestras y ayudar a los ecologistas, la industria petrolífera y otros a vigilar para encontrar fugas de crudo o la presencia de especies invasoras. Algunos son capaces incluso de hacer análisis rudimentarios del agua que recogen.
La empresa de drones comerciales PrecisionHawk, de Raleigh (EEUU) está probando un dron que toma muestras de agua con algunos clientes en la industria petrolífera. Tiene forma de hidroavión y porta una bomba montada sobre los pontones capaz de manejar agua pantanosa viscosa cargada de bichos, barro y algas. El líquido se bombea hasta un contenedor y se lleva a un laboratorio para buscar señales de fugas y escapes de crudo (ver un breve vídeo del dron en acción).
"En el norte de Canadá o en Alaska hay miles de estanques y lagos de apenas unos acres de tamaño", explica el director ejecutivo de PrecisionHawk, Ernest Earon. "Conseguir llegar a pie o en barca para recoger muestras de agua es una tarea prácticamente imposible", añade.
Earon explica que ahora su equipo investiga la posibilidad de que un dron lleve un pequeño espectómetro para analizar el agua in situ. Eso ahorraría la energía que gastan las naves en los viajes de vuelta al laboratorio.
El profesor de ingeniería de la Universidad de California en Merced (EEUU), Yang Quan Chen, está probando un dron de cuatro hélices con una estructura flotante que aterriza sobre el agua para recoger muestras que se llevarán al laboratorio para extraer el ADN que contenga y secuenciarlo.
El objetivo es recoger lo que se denomina ADN medioambiental (eDNA, del inglés) que dejan las plantas, animales u otros organismos en el agua. Analizar el eDNA sirve para controlar las enfermedades y las especies en peligro de extinción además de las invasoras. La técnica se usa para vigilar poblaciones de carpa asiática invasora en el entorno de los Grandes Lagos, por ejemplo. Las investigaciones mejorarían gracias a la obtención de muestras mediante drones, ya que cubrirían áreas más grandes, afirma Chen. "Hay sitios a los que no se puede acceder ni en barco ni por carretera", explica. "Es imposible llegar hasta ellos de otra manera, así que hay que usar un dron".
Chen afirma que el mayor desafío hasta ahora ha sido averiguar cómo conseguir que el don aterrice sobre aguas picadas en malas condiciones meteorológicas. Un sensor a bordo registra el viento y el software ajusta la potencia en consecuencia. Se ha comprobado que el dron es capaz de recoger agua, pero los investigadores aún no han secuenciado eDNA de las muestras recogidas.
Con el tiempo, la miniaturización de los dispositivos de secuenciación de alta producción podría permitir a los propios drones analizar las muestras que recojan, según el genetista de la Universidad de California en Davis (EEUU), Mike Miller, que colabora con Chen. "Puede que dentro de no tanto haya drones desplegados por todo California cogiendo muestras del agua, secuenciando todo el ADN sobre la marcha y enviando los datos a un control central", afirma Miller.
El profesor adjunto de computación e ingeniería de la Universidad de Nebraska (EEUU) Carrick Detweiler está trabajando en un dron similar que llama Ecologista coaéreo y del que cuelga un tubo de un metro que el aparato usa como una paja para absorber el agua. Una vez almacenada en probetas en el aparato, se puede medir su temperatura y conductividad (que sirven para indicar la salinidad).
En una popular zona de recreo de Nebraska, el dron de Detweiler ya ha tomado muestras de una serie de pequeños lagos creados por el hombre en busca de algas tóxicas. Es una tarea que suele llevar de 12 a 14 horas a un equipo de humanos, pero el dron la puede hacer en apenas dos horas. El dron también se ha usado para buscar larvas del mejillón cebra, una especie invasora, en la red de ríos de Nebraska.
Detweiler predice que ponto aparecerán muchos más drones prácticos. "La próxima generación de vehículos, dentro de cinco o diez años, será capaz de acercarse mucho al entorno, tomando muestras de agua o recogiendo muestras de hojas", afirma. Detweiler ha empezado a trabajar en un dron que arranca hojas de las cosechas mediante un brazo mecánico para analizar el estado de salud de las plantas o identificar la variedad exacta de hierba que está infestando un campo de maíz.
Chen espera que los drones de este tipo acaben siendo lo suficientemente baratos como para que los pueda usar prácticamente cualquiera. El hidroavión de PrecisionHawk cuesta 16.500 dólares (unos 14.000 euros) sin el equipo para tomar muestras de agua, que se prevé estará disponible por un coste añadido este mismo año. Es barato para las empresas petrolíferas, pero demasiado caro para muchas organizaciones medioambientales o científicos.
Chen cree que su diseño podría dar lugar a un dron de toma de muestras de agua que cueste mil dólares (unos 860 euros). Cree que los ecologistas e incluso los periodistas podrían tomar muestras rutinarias del agua para analizarlas en laboratorio, lo que daría lugar a una nueva forma de vigilancia del medioambiente. "Tenemos que conseguir que sea asequible", concluye.
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