Mesures en superfície: Els sensors Atlas Scientific
El Patí Científic porta instalada una estació Smart Citizen, un equip de mesura de la qualitat de l’aigua del mar que ha desenvolupat Fab Lab Barcelona. Les dades que recull es poden veure aquí.
Temperatura
El PT-1000 és un sensor de temperatura que té un abast de -200ºC a 850ºC. Consisteix en un òhmmetre que mesura la resistència elèctrica d’un resistor de platí. En funció de la resistència elèctrica que ofereix el platí es pot determinar a quina temperatura es troba.
Conèixer la temperatura de la superfície del mar permet interpretar fenòmens climàtics a través de la interacció entre el mar i l’atmosfera. En les zones costaneres, el mar té un efecte regulador del clima gràcies a que absorbeix i desprèn calor de forma més lenta que els elements que es troben a terra.
Conductivitat – Salinitat
El Probe K-10 és un sensor de conductivitat que té un abast de 10 μS/cm a 1 S/cm i pot treballar en temperatures d’entre 1ºC i 110ºC en profunditats de fins a 60 m. Consisteix en dos elèctrodes situats un davant de l’altre. Si s’aplica un corrent altern als elèctrodes, els cations dissolts en l’aigua s’acosten a l’elèctrode negatiu i els anions es mouen cap a l’elèctrode positiu. La conductivitat de l’aigua que mesura el sensor en permet conèixer la salinitat.
Estudiant com varia la salinitat de l’aigua podem estudiar com els esdeveniments de pluja modifiquen l’aigua del mar i quant de temps dura la seva influència en el mar. També podem veure fins on arriba la influència de les sortides d’aigües residuals de la ciutat.
pH
El Lab Grade pH Probe és el sensor de pH que es pot veure en la imatge. Pot mesurar pH dins del rang de 0 a 14 i és capaç de treballar a temperatures d’entre -0ºC i 99ºC. Un instrument de mesura de pH determina la quantitat d’ions d’hidrogen dissolts en un líquid. L’extrem del sensor té una membrana de vidre que permet que els ions d’hidrogen més petits la travessin, mentre que deixa els grans a fora. La diferència de concentració d’ions a banda i banda de la membrana de vidre provoca un petit corrent elèctric i la intensitat del qual és proporcional al seu pH.
L’acidesa de l’aigua del mar té una gran influència en la vida que s’hi pot desenvolupar. A més, l’evolució d’aquesta acidesa es pot relacionar amb la quantitat de CO2 que absorbeix el mar.
Oxigen dissolt
El Lab Grade Dissolved Oxygen Probe és un sensor d’oxigen dissolt en l’aigua. Pot fer mesures dins d’un rang de 0 a 100 mg/L amb una precisió de 0,05 mg/L. El sensor està format per una membrana, un ànode banyat en un electròlit i un càtode. Les molècules d’oxigen dissoltes en l’aigua de mar travessen la membrana i es redueixen al càtode. Quan això passa, es produeix un voltatge. Mesurant aquest voltatge es pot saber la quantitat d’oxigen dissolt en l’aigua.
Gràcies a la fotosíntesi, el fitoplàncton, les algues i les plantes marines generen oxigen que acaba a l’atmosfera. La concentració d’oxigen en l’aigua depèn de la temperatura i de la quantitat de contaminants que s’hi aboquen. Mantenir els nivells d’oxigen en l’aigua és vital per la supervivència dels organismes aquàtics.
Mesures en profunditat: Els sensors desenvolupats per J. Puigdefabregas
Per determinar la variació de la temperatura en la columna d’aigua es fa servir un perfilador TD (de l’anglès Temperature i Depth). Aquest equip, dissenyat per en Joan Puigdefabregas, està format per un sensor de temperatura i un de pressió de la marca Blue Robotics. Amb el patí aturat, es va enfonsant i es deixa que es mesurin la temperatura i la pressió de manera simultània durant el recorregut fins la profunditat desitjada. A partir de la pressió mesurada es pot calcular la profunditat a la qual s’ha anat enfonsant. Les dades que mesura el perfilador TD del patí científic es poden veure aquí.
Terbolesa
Per mesurar la terbolesa de l’aigua es fa servir un disc de Secchi. Aquesta mesura es fa servir per determinar la quantitat de partícules dissoltes en l’aigua. Un disc de Secchi és un disc de 20 cm de diàmetre que està dividit en quadrants, dos pintats de color blanc i dos de color negre. Per fer-lo servir és necessari aturar l’embarcació en la qual s’estigui navegant. Després, s’introdueix el disc a l’aigua i es va deixant que s’enfonsi fins que està a prou profunditat com perquè no es pugui veure des de la superfície. A continuació, es comença a fer pujar el disc fins que torna a ser visible. La mitjana entre les dues profunditats és la que es fa servir per determinar la terbolesa de l’aigua. En el cas del patí científic es fa servir l’escala de Forel-Ule, que quantifica la terbolesa de l’aigua amb nombres de l’1 al 21.
