Proyectos de Investigación

Trabajamos en proyectos de investigación colaborando con universidades, organismos públicos de investigación y empresas, utilizando como herramienta fundamental la robótica submarina.

PROYECTO ECO2 ALGAE DE CEIMAR-UMA

Una aproximación desde la economía azul a la invasión de Rugulopteryx okamurae en Andalucía. Integrando conocimiento, gestión, formación y soluciones empresariales innovadoras (ECO2-ALGAE).

Rugulopteryx okamurae (E.Y. Dawson) I.K. Hwang, W.J. Lee & H.S. Kim blo(Dictyotales, Ochrophyta) es un alga parda procedente del Pacífico noroccidental que muy probablemente ha llegado a nuestras costas a través de las aguas de lastre de embarcaciones (Rosas-Guerrero et al., 2018). En 2015 se detectó la presencia de esta especie en las costas africanas del estrecho de Gibraltar, y desde entonces ha demostrado un marcado carácter invasor en las costas de Andalucía (Cádiz, Málaga, Granada, Huelva y Almería), con una gran capacidad de colonización de sustratos duros en un amplio rango batimétrico, desde lagunas intermareales hasta 50 metros de profundidad (Altamirano et al. 2016; García-Gómez et al., 2018, 2020). Desde entonces, R. okamurae está ocupando rápida e intensamente los fondos marinos, desplazando importantes comunidades autóctonas de macroalgas y fanerógamas, simplificando las redes tróficas, y mermando significativamente la biodiversidad y el patrimonio marino natural de Andalucía. Además, los arribazones masivos de biomasa de R. okamurae en zonas costeras tienen también un marcado impacto sobre diversas variables físico-químicas y biológicas de calidad del agua.El cambio de estado ecológico que induce esta invasión biológica está suponiendo un profundo menoscabo de los bienes y servicios ecosistémicos del litoral afectado, lo que implica un importante impacto socio-económico en el eje de actividad litoral, estratégico en el desarrollo económico de Andalucía. En este contexto, el sector pesquero andaluz está sufriendo importantes pérdidas derivadas de la invasión de R. okamurae. La gran biomasa de esta alga dificulta enormemente la actividad pesquera, y con frecuencia colapsa y rompe artes de pesca. Las cofradías pesqueras han estimado pérdidas de unos 500 euros por embarcación y día, lo que supone un impacto muy importante sobre este sector, tanto más si se tiene en cuenta que esta especie sigue expandiéndose por las costas andaluzas. La invasión de R. okamurae también impacta fuertemente sobre el sector del turismo azul. Los grandes arribazones de biomasa que se acumulan en las playas imposibilitan por completo su uso recreativo, y producen desagradables olores al descomponerse, que convierten a la zona afectada en un área muy poco atractiva para el turismo. Este dramático deterioro de las playas supone un duro golpe para la economía de numerosos municipios litorales andaluces, que no sólo pierden un recurso económico imprescindible sino que además deben financiar la continua retirada y tratamiento de la biomasa de arribazón como un residuo, lo que supone nuevos e importantes costes económicos.En este contexto, el proyecto ECO2-ALGAE plantea como objetivo general desarrollar un análisis preliminar -desde la óptica del desarrollo sostenible y de la economía azul y circular- del problema de la invasión de Rugulopteryx okamurae en las costas de Andalucía, apostando por la investigación científica, la formación, la divulgación del conocimiento, y la innovación empresarial como motores para afrontar este importante problema ambiental y socio-económico

Para ello, ECO2-ALGAE plantea las siguientes líneas de actuación:

1) Investigación. ECO2-ALGAE aplicará el marco conceptual que proporciona la Evaluación de Ecosistemas del Milenio de Naciones Unidas (2005) para analizar el problema ecológico y socio-económico que supone la invasión de R. okamurae en Andalucía.

2) Nuevas tecnologías. ECO2-ALGAE aplicará tecnologías de robótica submarina de última generación para describir el estado de la invasión de R. okamurae en diferentes segmentos del litoral andaluz de especial interés ecológico y socio-económico.

3) Formación de jóvenes investigadores/as. ECO2-ALGAE potenciará la formación de jóvenes investigadores/as en ciencias marinas en el uso de tecnologías de robótica submarina.

4) Valorización de la biomasa. ECO2-ALGAE estudiará, junto a empresas líderes del sector, posibles desarrollos innovadores basados en la economía circular, que permitan convertir la biomasa de R. okamurae en un recurso valioso para la producción sostenible de nuevos productos.

Para alcanzar el objetivo general, ECO2-ALGAE plantea los siguientes objetivos específicos:

1) Aplicar el marco conceptual que proporciona la Evaluación de Ecosistemas del Milenio de Naciones Unidas para analizar en profundidad el problema ecológico y socio-económico que supone la invasión de R. okamurae, prestando especial atención a los impulsores directos del cambio, al cambio de estado del ecosistema, a la valoración de la pérdida de bienes y servicios ecosistémicos del litoral andaluz, y a la propuesta de medidas para la mitigación del problema a distintas escalas. Este conocimiento se transferirá a la sociedad, tejido empresarial y administraciones públicas.

2) Utilizar tecnologías de robótica submarina de última generación para describir el estado de la invasión de R.okamurae en diferentes segmentos del litoral andaluz de especial interés ecológico y socio-económico. Dentro de este objetivo se potenciará, además, la formación de jóvenes investigadores/as de grupos de las diferentes instituciones CEIMAR en el uso de estas relevantes tecnologías para las ciencias marinas, así como actividades formativas para estudiantes de Bachillerato.

3) Estudiar posibles desarrollos innovadores basados en la economía circular y azul, que permitan convertir la biomasa de R. okamurae (actualmente un residuo que genera daños en el litoral y con importantes costes de recogida y tratamiento) en un recurso valioso para la producción sostenible de nuevos productos para la bioconstrucción.

El consorcio que conforma la propuesta ECO2-ALGAE está compuesto por un grupo interdisciplinar de investigadores/as procedentes de siete diferentes grupos de investigación de cuatro entidades CEIMAR (UMA, UGR, UAL e IEO), y una unión de dos empresas con dilatada experiencia en robótica submarina y en el uso de residuos biológicos como recursos en bioconstrucción. El consorcio empresarial está constituido por 35 NORTE 3 OESTE S.L. (promotora del proyecto educativo “Andalú Sea, Educación, Robótica, y Medio Ambiente”) y Matserbio S.L. TheKSFactory/Redverde, Bioconstrucción y diseño industrial, que constituyen una Unión Temporal de Empresas para integrarse en el proyecto ECO2-ALGAE.

35 NORTE 3 OESTE S.L. está dirigida por D. Gojko Kremeric. La actividad de la empresa se centra en cuatro áreas fundamentales: i) Distribución y venta de ROVs submarinos, con diferentes integraciones para sectores específicos; ii) formación, en donde se integra con entidad propia el proyecto Andalú Sea de educación y formación medioambiental basada en el uso de la robótica submarina; iii) trabajos en el sector marítimo; y iv) proyectos y colaboraciones científicas. 35 NORTE 3 OESTE S.L. aporta a la propuesta, además, un excelente equipo de investigadores/as, que participará activamente en diversas tareas dentro del proyecto (ver más adelante). Estos/as investigadores son Dr. José Luis Costa Krämer (Instituto de Micro y Nanotecnología, CISC), Mr. Maarten Meinesz (Bruker OST), y Dña. Gema Morales (I.E.S. Arroyo de la Miel, Málaga).

Matserbio S.L. TheKSFactory/RedVerde interviene en los tres sectores de la producción de biomateriales: en el sector primario diagnosticando materia prima natural (básicamente residuos marinos, forestales y minerales), en el sector secundario manipulando la materia para crear los compuestos con los que se da forma a nuevos diseños innovadores, y en el sector terciario comercializando los bienes de consumo fabricados. Esta dirigida por Rafael Cintora, y también participa en ECO2-ALGAE el investigador Joaquín Melchor.

Como parte del proyecto se llevarán a cabo las siguientes tareas: Talleres de formación en nuevas tecnologías de robótica submarina.

Se llevará a cabo un programa formativo teórico-práctico basado en charlas y talleres para que jóvenes investigadores/as de las distintas instituciones CEIMAR puedan aproximarse a la producción y uso de nuevas tecnologías de robótica submarina en el estudio y gestión del medio marino. Además, se pondrá en valor el horizonte de oportunidades de las diferentes aplicaciones de esta tecnología en el ámbito marino-marítimo y se realizarán charlas-talleres sobre robótica adaptadas para estudiantes de Bachillerato.

 De la teoría a la práctica: Construcción de un vehículo submarino autónomo (Remote Operated Vehicle, ROV)

Una vez recibida la formación teórico-práctica planteada en la tarea anterior, los/as jóvenes investigadores/as  de CEIMAR, y los alumnos de Bachillerato, participarán en el proceso de diseño y construcción de un ROV de pequeño tamaño, pero plenamente funcional y dotado de tecnologías de nueva generación. Este ROV versión maker será ensamblado por los/as investigadores/as en talleres formativos tutelados por los/as expertos/as en robótica submarina miembros del equipo 35 NORTE 3 OESTE S.L. Se trabajarán los aspectos de hardware y software, así como en el manual de operación y protocolos de puesta en marcha del ROV, todo ello en un formato colaborativo de caracterización de procesos. El equipo de estudiantes seleccionados/as para esta formación respetará el criterio de paridad entre los/as participantes.

De la práctica al mar: Uso de ROVs para estudiar y diagnosticar el grado de invasión de Rugulopteryx okamurae en segmentos del litoral andaluz de Cádiz, Málaga y Granada

Finalmente, se utilizarán ROVs para estudiar in situ la presencia y cobertura de Rugulopteryx okamurae en diferentes zonas del litoral de Cádiz, Málaga y Granada, con especial interés por sus valores ecológicos y socio-económicos. Además, se usarán técnicas GIS para cartografiar la información registrada.  Los resultados obtenidos se transferirán a CEIMAR y a todas aquellas administraciones públicas interesadas.  Se utilizará el equipo ROV construido por los/as alumnos/as e investigadores/as, así como sistemas Nano Maker 100m de profundidad con grabación video por cámara 1080 HD, ROV Pro con capacidad de navegación a 300m de profundidad, grabación video 1080 HD, brazo robótico, GPS de posicionamiento subacuático y sistema NES de recogida de muestras, y ROV Geneino con capacidad de inmersión a 150m profundidad, grabación 4K, brazo robótico y movimiento omnidireccional.

http://cmma.eu/proyecto-eco2-algae-una-nueva-herramienta-para-combatir-al-alga-asiatica-rugulopterix-okamurae/

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