Nieuw, misschien komt er binnenkort goedkopere hulp om een ​​van de grootste bedreigingen voor het Great Barrier Reef het hoofd te bieden.

Die bedreiging is vervuiling van land dat zich stroomafwaarts een weg baant via de vele rivieren en beken die langs het rif in de kustwateren stromen.

De grootte van het rif - dat zich uitstrekt over 2, 300 kilometer langs de kust van Queensland - maakt het extreem moeilijk om een ​​idee te krijgen van wat er in realtime gebeurt.

Nutsvoorzieningen, in samenwerking met wetenschappers van het Queensland Department of Environment and Science, onderzoekers van het ARC Centre of Excellence for Mathematical and Statistical Frontiers (ACEMS) hebben statistische voorspellende hulpmiddelen ontwikkeld die kunnen leiden tot de inzet van veel meer goedkope sensoren in die rivieren en beken.

"Momenteel, er zijn minder dan 50 riviermeetstations voor de lange termijn die informatie verstrekken voor programma's met betrekking tot de bescherming van het Great Barrier Reef. Dat betekent dat er duizenden kilometers kustgebieden en waterwegen zijn waarover we beperkte informatie hebben, " zei dr. Catherine Leigh, een ACEMS Associate Investigator bij QUT's School of Mathematical Sciences.

Er is een mogelijkheid om op een fijnere schaal in te vullen met goedkopere sensoren. Echter, in dit stadium, goedkope sensoren zijn nog niet in staat om de twee dingen te laten zien die het belangrijkst zijn bij het bepalen van de waterkwaliteit. Dat zijn directe metingen van sedimenten en nutriënten. Sedimenten kunnen planten en dieren verstikken. Voedingsstoffen zijn belangrijk voor het leven, maar een onbalans kan tot allerlei problemen leiden. Wat de goedkope sensoren wel meten, zijn troebelheid en geleidbaarheid. Troebelheid is een maat voor de helderheid van het water, en geleidbaarheid weerspiegelt de niveaus van ionen zoals zout in het water.

In onderzoek net gepubliceerd in PLOS EEN , het ACEMS-team ontwikkelde statistische hulpmiddelen om die troebelheids- en geleidbaarheidsgegevens op te nemen en de niveaus van sedimenten en voedingsstoffen in het water te voorspellen.

"Het zijn echt de belangrijkste dingen waar wateragentschappen naar op zoek zijn, zowel wat hun waarden zijn als hoe ze in de loop van de tijd veranderen, "zei dr. Leigh.

De sensorgegevens zijn verstrekt door het Water Quality and Investigations (WQI) Team met het Queensland Department of Environment and Science. Door het niveau van sediment en nutriënten te kunnen voorspellen, managers kunnen kijken naar het automatiseren van het sensorproces.

"Direct, iemand fysiek naar de meldkamer moet gaan, krijg een monster, breng het terug naar een laboratorium en test het. Als we dit proces kunnen automatiseren met de sensoren, we kunnen veel vaker voorspellingen krijgen van wat er gebeurt, " zei Dr. Sevvandi Kandanaarachchi, een ACEMS Associate Investigator bij de afdeling Econometrie en Bedrijfsstatistieken aan de Monash University.

"Het voorspellen van deze hoeveelheden is belangrijk, want als ze plotseling veranderen, dan is dat een indicatie dat er iets met het systeem moet worden onderzocht."

Dr. Leigh hoopt dat het project zal leiden tot de inzet van veel meer goedkope sensoren. Ze zegt ook dat ze een app willen ontwikkelen die boeren en andere landeigenaren kunnen gebruiken.

"Ze willen er zeker van zijn dat ze geen voedingsstoffen verspillen, dat wat ze gebruiken wordt opgenomen door de planten op het land en niet in een beek terechtkomt, " zei Dr. Leigh. "Ze willen ook graag landerosie verminderen."

In werk dat eerder dit jaar werd gepubliceerd, de ACEMS- en WQI-teams lieten zien hoe afwijkingen in de sensorgegevens kunnen worden opgespoord. Met andere woorden, ze hadden manieren nodig om te laten zien of een sensor niet goed werkte.

"Je wilt weten dat de gegevens die je verzamelt goed zijn voordat je iets anders gaat voorspellen, "zei dr. Leigh.

Dit nieuwe onderzoek zal ook helpen bij het beantwoorden van vragen zoals waar de sensoren moeten worden geplaatst, hoeveel zijn er nodig op bepaalde plaatsen, en of ze verplaatst moeten worden.

"Het grote plaatje is ervoor te zorgen dat bepaalde dingen die het rif kunnen beschadigen en onze rivieren niet in een stroom terechtkomen. Als ze dat wel doen, dat we tijdig kunnen handelen om erachter te komen wat er gebeurt en waarom, "zei dr. Leigh.