THINKINAZUL

Denominación del proyecto: Programa THINKINAZUL (Programa Colaborativo de I+D+i en el Plan Complementario en el área de Ciencias Marinas) que ha sido financiado por MICINN con fondos NextGenerationEU (PRTR-C17.I01) y por la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia a través de la Fundación Séneca – Agencia de Ciencia y Tecnología de la Región de Murcia.

Entidad de realización: UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

Investigadora responsable: Catalina Egea Gilabert (Vicerrectora de Investigación, Transferencia y Divulgación)

Número de investigadores: 13

Entidad financiadora: FUNDACIÓN SÉNECA

Fecha de inicio: 19/11/2021

Fecha de fin: 30/09/2025

Subvención total a todo el consorcio: 2.000.000,00 Euros

Eutrofización. La eutrofización se refiere al aporte en exceso de nutrientes inorgánicos (procedentes de actividades humanas), principalmente Nitrógeno (N) y Fósforo (P), en un ecosistema acuático, produciendo una proliferación descontrolada de algas fitoplanctónicas y provocando efectos adversos en las masas de agua afectadas.

En el Mar Menor el exceso de nutrientes proviene sobre todo de la agricultura intensiva en el Campo de Cartagena. Los fertilizantes usados en los cultivos se filtran al subsuelo o son arrastrados por la lluvia hacia la laguna a través de ramblas como la del Albujón. Las algas impiden que la luz llegue al fondo, afectando a las plantas marinas, esenciales para el equilibrio del ecosistema. Cuando las algas mueren, se descomponen consumiendo grandes cantidades de oxígeno, lo que lleva a la hipoxia (falta de oxígeno).

Solución

Los miembros del laboratorio han diseñado y construido un prototipo de instrumento científico denominado: «SISTEMA DE MICROSCOPIA INTELIGENTE PARA LA CLASIFICACIÓN DE ANIMALES MARINOS«, capaz de identificar el problema de la hipoxia.  El prototipo estará compuesto por un sistema de visión por computador basado en microscopía y un modelo de IA que permitirá la clasificación de un conjunto definido de animales marinos microscópicos. El equipo final podrá permanecer sumergido en el Mar Menor para la toma de muestras y clasificación de animales microscópicos. La figura de la derecha muestra las pruebas realizadas con diferentes cámaras, sistemas de iluminación y parámetros de captura de imagen durante la fase de diseño del instrumento científico.

Prototipo final

El prototipo final mostrado en la figura esta compuesto por:

• Unidad de procesamiento de IA, encargada de ejecutar los algoritmos de visión por computadora y clasificación. Está montada en la tapa superior de PLA, con acceso a puertos y ventilación adecuada.
• Baterías de Ion-Litio: Proporcionan autonomía energética al sistema, permitiendo su uso en entornos agresivos  sin necesidad de conexión directa a la red eléctrica.
• Sensor de imagen de alta resolución que captura imágenes de las muestras con gran fidelidad. Ideal para observaciones detalladas de organismos marinos microscópicos.
• Sistema de Iluminación: Proporciona iluminación homogénea y sin sombras sobre la muestra, esencial para una correcta adquisición de imágenes.
• Electrónica de control: Diseñada para gestionar el encendido, apagado y modo de suspensión del sistema, optimizando el consumo energético y prolongando la vida útil de los componentes.

Estado actual.

Con objeto de asegurar la integridad y funcional del equipo, se han realizado la siguiente batería de pruebas en ambiente de laboratorio y en tanque de agua:

• Prueba de vacío: Realizada con el fin de comprobar la integridad del encapsulado. Se realizó la despresurización del interior del encapsulado en 15 inHg y se comprobó la estabilidad durante 15 minutos como estipula la documentación del fabricante.
• Prueba de estanqueidad: Inmersión del encapsulado sin contenido bajo una altura de 2.5m de agua con el fin de verificar el hermetismo del mismo. (Figura 5)
• Prueba de funcionamiento de software de captura: Se realizó una simulación de funcionamiento poniendo a prueba el hardware necesario para la captura de imágenes obteniendo fotografías según el horario de captura programado.