Nouveau, Une aide à moindre coût pourrait bientôt arriver pour aider à gérer l'une des plus grandes menaces auxquelles est confrontée la Grande Barrière de Corail.

Cette menace est la pollution des terres qui se dirigent vers l'aval par les nombreuses rivières et ruisseaux qui se jettent dans les eaux côtières le long du récif.

La taille du récif, qui s'étend sur 2, 300 kilomètres le long de la côte du Queensland, il est donc extrêmement difficile d'avoir une idée de ce qui se passe en temps réel.

Maintenant, en collaboration avec des scientifiques du Queensland Department of Environment and Science, des chercheurs du Centre d'excellence de l'ARC pour les frontières mathématiques et statistiques (ACEMS) ont développé des outils de prévision statistique qui pourraient conduire au déploiement de beaucoup plus de capteurs à faible coût dans ces rivières et ruisseaux.

"Maintenant, il existe moins de 50 stations de surveillance fluviale à long terme fournissant des informations qui informent les programmes liés à la protection de la Grande Barrière de Corail. Cela signifie qu'il y a des milliers de kilomètres de terres côtières et de voies navigables pour lesquelles nous avons des informations limitées, " a déclaré le Dr Catherine Leigh, un chercheur associé ACEMS avec l'École des sciences mathématiques de QUT.

Il est possible de remplir à une échelle plus fine avec des capteurs à moindre coût. Cependant, à ce stade, les capteurs à faible coût ne sont pas encore en mesure de montrer les deux éléments les plus importants pour déterminer la qualité de l'eau. Ce sont des mesures directes des sédiments et des nutriments. Les sédiments peuvent étouffer les plantes et les animaux. Les nutriments sont importants pour la vie, mais un déséquilibre peut conduire à une variété de problèmes. Les capteurs à faible coût mesurent la turbidité et la conductivité. La turbidité est une mesure de la clarté de l'eau, et la conductivité reflète les niveaux d'ions comme le sel dans l'eau.

Dans une recherche qui vient d'être publiée dans PLOS UN , l'équipe ACEMS a développé des outils statistiques pour prendre ces données de turbidité et de conductivité et prédire les niveaux de sédiments et de nutriments dans l'eau.

"Ce sont vraiment les éléments clés que recherchent les agences de l'eau, à la fois dans ce que sont leurs valeurs et comment elles évoluent au fil du temps, " a déclaré le Dr Leigh.

Les données des capteurs ont été fournies par l'équipe Water Quality and Investigations (WQI) du Queensland Department of Environment and Science. En étant capable de prédire les niveaux de sédiments et de nutriments, les gestionnaires peuvent envisager d'automatiser le processus de détection.

"À l'heure actuelle, quelqu'un doit se rendre physiquement là où se trouve la station de surveillance, obtenir un échantillon, rapportez-le à un laboratoire et testez-le. Si nous pouvons automatiser ce processus avec les capteurs, nous pouvons obtenir des prédictions beaucoup plus fréquentes de ce qui se passe, " a déclaré le Dr Sevvandi Kandanaarachchi, un chercheur associé ACEMS au département d'économétrie et de statistiques commerciales de l'Université Monash.

"Il est important de prédire ces quantités car si elles changent soudainement, alors c'est une indication que quelque chose avec le système doit être examiné."

Le Dr Leigh espère que le projet mènera au déploiement de nombreux autres capteurs à faible coût. Elle dit également qu'ils envisagent de développer une application que les agriculteurs et autres propriétaires fonciers peuvent utiliser.

"Ils tiennent à s'assurer qu'ils ne gaspillent pas de nutriments, que ce qu'ils utilisent est absorbé par les plantes sur le terrain et ne finit pas dans un ruisseau, " a déclaré le Dr Leigh. "Ils sont également désireux de réduire l'érosion des terres."

Dans un travail publié plus tôt cette année, les équipes ACEMS et WQI ont montré comment détecter des anomalies dans les données des capteurs. En d'autres termes, ils avaient besoin de moyens de montrer si un capteur ne fonctionnait pas correctement.

"Vous voulez savoir que les données que vous collectez sont bonnes avant d'aller prédire autre chose, " a déclaré le Dr Leigh.

Cette nouvelle recherche aidera également à répondre à des questions telles que l'emplacement des capteurs, combien sont nécessaires dans certains endroits, et s'ils doivent être déplacés.

"L'essentiel est de s'assurer que certaines choses qui pourraient endommager le récif et nos rivières ne finissent pas dans un ruisseau. Si c'est le cas, que nous pouvons agir en temps opportun pour comprendre ce qui se passe et pourquoi, " a déclaré le Dr Leigh.