Durante los meses fríos en Canadá, el hielo de los lagos conecta tradiciones ancestrales con la tierra, creando una hoja de ruta cultural para el ocio que aprovecha los lagos congelados del país. En total, hay más de 30,000 lagos en Canadá. Las Primeras Naciones, los pueblos indígenas de Canadá que vivían bajo el Círculo Polar Ártico, conocían el valor de estos lagos mejor que nadie.
Los registros sobre el hielo de los lagos, mantenidos durante cientos de años por las Primeras Naciones, respaldan la evidencia histórica de que los lagos congelados servían como vía de transporte y comercio entre comunidades.
Al realizar un seguimiento del deshielo y la congelación estacional, los grupos indígenas podían predecir cuándo era seguro utilizar los lagos congelados como paso hacia las islas locales. Pero lo que no pudieron predecir fue el cambio climático.
Con el rápido aumento de la temperatura del agua, el hielo de los lagos de Canadá es cada vez menos frecuente o desaparece por completo durante las temporadas de invierno. Esto no solo alterará el equilibrio ecológico de las diversas fuentes de agua dulce de Canadá, sino que también hará desaparecer las tradiciones regionales.
Pero la desaparición del hielo en los lagos pone en riesgo mucho más que el ocio, explica el científico Paul M. Cooley, Ph.D., fundador y presidente de NextGen Environmental Research Inc. en Winnipeg, Canadá. La presencia de hielo estacional actúa como una señal de alerta temprana para monitorear el inicio del cambio climático. A medida que las poblaciones crecen, también aumentan los riesgos para quienes utilizan las vías navegables. “Este es un entorno nuevo para todos”, explica Cooley. “Incluso para las personas que están familiarizadas con el hielo de los lagos, no tenemos un historial de los cambios que se esperan debido al calentamiento climático”.
Este año, Cooley y el equipo de NextGen presentarán el primer servicio de asesoramiento sobre riesgos de hielo en lagos basado en satélites de RADAR del mundo, integrado en una aplicación móvil llamada “Ice Time”.
Durante tres inviernos y en 84 lagos, el equipo de NextGen utilizó una combinación de datos in situ, imágenes fotogramétricas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) y datos de satélite de radar de apertura sintética (SAR) para medir la capa de hielo. Financiada por la Agencia Espacial Canadiense, la investigación de NextGen ayudará a proporcionar a los residentes regionales y visitantes recreativos un paso seguro a través del hielo de los lagos y ayudará a gestionar el inicio del cambio climático.
Topografía en condiciones peligrosas
Paul M. Cooley, Ph.D., no es topógrafo profesional, propiamente dicho. “En realidad soy científico”, aclara. “He realizado muchos trabajos de topografía para apoyar la ciencia. Es algo que he aprendido sobre la marcha, en lugar de algo a lo que me haya dedicado académicamente. Pero mi trabajo de topografía siempre es en apoyo a la ciencia”.
Para mapear el hielo de los lagos regionales de Canadá, el uso de un dron —o vehículo aéreo no tripulado (UAV)— fue una herramienta de topografía esencial, dice Cooley. Mientras el equipo de NextGen estaba a salvo en tierra firme, un UAV recopilaba imágenes fotogramétricas del hielo del lago desde arriba, sobre áreas demasiado peligrosas para ser inspeccionadas a pie.
Teniendo en cuenta el duro clima invernal de la región, NextGen eligió el eBee Plus de senseFly para el trabajo, un dron de mapeo de ala fija de tamaño mediano que puede mapear áreas más amplias y es más aerodinámico en comparación con los drones de tipo helicóptero.
En mayo de 2019, el American Petroleum Institute (API) publicó una “Guía para desarrollar un programa de UAS en la industria del petróleo y el gas natural”. Con la seguridad como prioridad número uno, la organización continúa estudiando cómo se pueden integrar los drones en procesos muy complejos y cómo podrían utilizarse para inspecciones. Puede llevar años redactar nuevas normas, pero con la creciente presión para reducir costos a medida que caen los precios del petróleo, los drones están recibiendo más atención como una forma rentable de mantener las instalaciones industriales de forma segura.
Durante los levantamientos batimétricos, los drones también demuestran ser una forma rentable de acceder a datos sobre el agua y el lecho marino.
Aunque no debe confundirse con la hidrografía, la “batimetría” se refiere a la profundidad del océano en relación con el nivel del mar. Sin embargo, a lo largo de los años, el término batimetría se ha utilizado ampliamente para referirse a cualquier tipo de levantamiento topográfico submarino, incluidos ríos, arroyos y lagos. En algunos casos, la densa vegetación marina puede impedir el descenso de ecosondas en el agua, o el acceso complicado al agua puede descartar por completo el uso de vehículos de superficie no tripulados (USV). En otros casos, es posible que deba realizar múltiples levantamientos de estanques pequeños, lagos o zanjas. Para tales proyectos de topografía, los drones pueden equiparse con una ecosonda para desplazarse por la superficie del agua.
“Es mejor utilizar un dron con ecosonda para tareas de mapeo, medición e inspección y monitoreo ambiental si está realizando levantamientos batimétricos de presas de relaves y estanques”, explica Alexey Dobrovolskiy, CTO de SPH Engineering, que proporciona software y servicios de integración para sistemas no tripulados. “Los drones también se utilizan en levantamientos batimétricos de estanques en minas a cielo abierto, mapeo de sedimentos de estanques de oxidación y relaves, y mapeo de profundidades de agua y sedimentos antes del dragado y limpieza de estanques, lagos, ríos y canales”.
Ya sea que se realice un estudio sobre o bajo el hielo, Dobrovolskiy explica que lo más importante es conocer los tipos de archivos de datos necesarios para obtener los resultados del estudio. Dependiendo de la tecnología requerida para el trabajo, los modelos de drones suelen ser adaptables.
«Para operaciones (batimétricas), recomendamos utilizar drones comerciales estándar como el DJI M600 Pro, M210 o el nuevo M300», señala Dobrovolskiy. «También puede utilizar drones basados en el piloto automático de código abierto Pixhawk. Si opta por drones populares estándar, la ecosonda será simplemente un sensor más para su equipo polivalente. Puede utilizarlo para fotogrametría, LIDAR, magnetómetro y otras misiones».
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