Pesquisadores do Departamento de Ciências da Engenharia da Universidade e da Escola de Geografia e Meio Ambiente acreditam que descobriram uma nova maneira de estimar com precisão os recursos hídricos subterrâneos na África, usando tecnologias móveis de baixo custo instaladas nas bombas manuais existentes.

Cerca de um milhão de bombas manuais fornecem água subterrânea para as pessoas na África rural. A água subterrânea é usada por cerca de 200 milhões de africanos rurais todos os dias porque está amplamente disponível, fonte confiável e segura de água potável. No entanto, de acordo com um novo artigo de pesquisa da Universidade de Oxford, embora a água subterrânea seja crítica para o crescimento e desenvolvimento da África, atualmente, há poucos dados para gerenciar com eficácia esse recurso crítico. Os pesquisadores descobriram que medir as vibrações à medida que a manivela da bomba sobe e desce fornece novas informações sobre a profundidade da água subterrânea. Os pesquisadores afirmam que o estudo tem potencial para ser ampliado em toda a África, o que significa que toda vez que um morador bombeia água, os dados podem ser coletados das vibrações do cabo. Os dados de uma rede de bombas manuais em toda a região podem ser transmitidos e armazenados na nuvem, criando um conjunto de dados público que, pela primeira vez, monitora as reservas de água subterrânea em toda a África. A pesquisa é apoiada pelo Departamento de Desenvolvimento Internacional, os Conselhos de Pesquisa do Reino Unido e a UNICEF.

A equipe de Oxford começou a testar 'bombas manuais inteligentes' em 60 aldeias na zona rural do Quênia em 2012. Eles descobriram que os transmissores de dados fixados na alça das bombas manuais permitiam estimar a quantidade de água extraída de cada bomba por hora. Eles desenvolveram agora uma nova forma de analisar os dados produzidos pelo movimento das vibrações do cabo. Os pesquisadores fizeram gravações de bombeamento por 20 segundos a três minutos em locais no Quênia e em Oxford. As leituras foram transmitidas para um laptop a partir de um acelerômetro instalado na alavanca da bomba. Eles descobriram que quando a bomba está sendo usada para tirar água de um aqüífero profundo, ele produz padrões de vibração diferentes do que quando o nível da água é mais raso. As diferenças na dinâmica da bomba manual foram analisadas usando técnicas de aprendizado de máquina, que pode captar padrões sutis nos dados de vibração para fornecer estimativas da profundidade dos aqüíferos no momento da retirada da água.

Autor principal, Dr. David Clifton, Professor Associado de Ciências da Engenharia da Universidade de Oxford, disse:'Este projeto é um ótimo exemplo do uso dos mais recentes desenvolvimentos em sensores móveis de baixo custo e aprendizado de máquina; trabalhando em estreita colaboração com especialistas em desenvolvimento, podemos ajudar a lidar com a segurança da água, que é uma questão de grande importância no mundo em desenvolvimento. Isso mostra o que podemos fazer para construir capacidade científica no Reino Unido e também ajudar os países a cumprir as Metas de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas para garantir o acesso à água potável. '

A quantidade de água subterrânea na África é estimada em mais de 100 vezes maior do que as fontes de água doce renováveis ​​anuais na região, diz o jornal. A pesquisa alerta os legisladores de que há uma "urgência crescente" de ação, já que a região enfrenta demandas crescentes de água doméstica, setores industriais e agrícolas. Ainda assim, o jornal diz que os controles sobre como os recursos hídricos são conservados e gerenciados são fracos ou inexistentes. Mudanças climáticas imprevisíveis agravam a situação, o que torna esta pesquisa ainda mais importante, pois mostrou que este sistema tem potencial para gerenciar, regular e monitorar os recursos hídricos subterrâneos em grande escala, diz o estudo.

Coautor, Dr. Rob Hope, Professor Associado da Escola de Geografia e Meio Ambiente da Universidade, disse:'Mais de quatro em cada cinco pessoas sem acesso a água potável vivem em áreas rurais e dependem da água subterrânea. Este exemplo de "infraestrutura acidental" beneficia as comunidades rurais ao fornecer dados críticos que ajudam a cumprir as metas nacionais e globais de segurança hídrica. As bombas manuais inteligentes já ajudaram a reduzir o tempo de inatividade em bombas manuais quebradas de mais de um mês para menos de três dias. Esta inovação oferece novos, dados valiosos que lhes permitem antecipar e responder a eventos imprevisíveis de seca que atualmente representam um enorme custo social e econômico para a população do Quênia e dos países vizinhos. '