Uma equipe de cientistas de centros de pesquisa que vão do Maine à Carolina do Sul desenvolverá e implantará ferramentas de alta tecnologia para explorar cianobactérias em lagos na costa leste.

O projeto plurianual combinará Big Data, inteligência artificial e robótica com técnicas novas e comprovadas para amostragem de lago para entender onde, quando, e como as florações de cianobactérias se desenvolvem.

A equipe de pesquisa reúne especialistas em ecologia de água doce, Ciência da Computação, engenharia e ciências geoespaciais do Bates College, Colby College, Dartmouth, a Universidade de New Hampshire, a University of Rhode Island e a University of South Carolina.

“É raro ter equipes de tantas especialidades convergindo para estudar um problema como este, "disse Alberto Quattrini Li, professor assistente de ciência da computação em Dartmouth e líder geral do projeto. "Trabalhando juntos, podemos aumentar a quantidade de dados que podem ser coletados e aumentar os recursos de previsão. "

Os lagos de água doce são responsáveis ​​por uma variedade de serviços humanos e ecológicos, como fornecer água potável e produzir alimentos. Mas os lagos em todo o país e no mundo estão cada vez mais ameaçados por um aumento na incidência de florações de cianobactérias prejudiciais.

Às vezes conhecido como algas verde-azuladas, a proliferação de cianobactérias afetam a qualidade da água do lago e ameaçam a saúde humana por meio de toxinas que podem danificar vários sistemas orgânicos.

Os cientistas sabem que as mudanças no uso da terra e as mudanças climáticas globais são as principais causas das cianobactérias, mas ainda há muito que não se sabe sobre o que influencia o momento e a localização das flores em lagos individuais. Os pesquisadores também estão procurando entender como as cianobactérias são afetadas por eventos extremos de precipitação.

"Suspeitamos que os florescimentos individuais resultam de uma interação complicada de condições que incluem o carregamento de nutrientes durante a primavera passada, tendências recentes de temperatura e precipitação, e as condições atuais do lago, "disse Kathryn Cottingham, professor de biologia em Dartmouth. "Até agora, não tínhamos as ferramentas ou tecnologias para rastrear as condições nas escalas espaciais ou temporais corretas para entender esses fatores ".

O projeto usará barcos robóticos, bóias e drones equipados com câmeras para medir fisicamente, químico, e dados biológicos em lagos onde cianobactérias são detectadas. Quando combinados, a tecnologia vai gerar grandes volumes de dados relacionados aos lagos e ao desenvolvimento de florações prejudiciais. O projeto também construirá novos modelos algorítmicos para avaliar as descobertas.

Lagos em New Hampshire, Maine, Rhode Island, e a Carolina do Sul serão estudadas como parte do projeto.

As informações coletadas por meio da pesquisa podem levar a melhores previsões de quando e onde ocorrem as florações de cianobactérias. Essas previsões podem permitir ações anteriores para proteger a saúde pública em lagos recreativos e em lagos que fornecem água potável.

Com tecnologia que cobre a água e o ar, os pesquisadores também coletarão informações sobre a população e o uso da terra ao redor dos lagos para determinar como esses fatores podem impactar a formação de florações.

A tecnologia do projeto será compartilhada com os gestores do lago e cidadãos para que os membros da comunidade possam conduzir seu próprio monitoramento. Os proprietários locais formarão um corpo de "cientistas cidadãos" para apoiar o projeto.

Alunos de graduação e pós-graduação também participarão do projeto. Espera-se que esse treinamento interdisciplinar prepare a próxima geração de cientistas para abordar questões sociais.