14 de abril de 2025
La monitorización ambiental es la observación y evaluación del estado de los recursos naturales y las características ambientales, como el aire, el agua, el suelo y la biodiversidad.
Los sistemas de monitorización ambiental recopilan y miden datos para comprender las condiciones ambientales actuales, detectar cambios a lo largo del tiempo, identificar problemas potenciales y predecir condiciones futuras.
Por ejemplo, un gobierno podría utilizar herramientas de monitorización para rastrear la calidad del agua en un río, incluidos indicadores como la temperatura, la acidez y la presencia de contaminantes. La monitorización continua puede ayudar a detectar problemas, como un aumento repentino de contaminantes causado por la escorrentía industrial, para que se puedan abordar los problemas y limitar los daños.
Científicos, investigadores, empresas y organismos reguladores como la Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos (EPA) utilizan los datos de monitorización ambiental para crear informes de evaluación de impacto, valorar el cumplimiento de las leyes de protección medioambiental y orientar la toma de decisiones para gestionar mejor los recursos naturales.
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La monitorización ambiental ayuda a las organizaciones a recopilar datos críticos que pueden utilizar para proteger la salud pública, preservar ecosistemas vulnerables, desarrollar políticas y regulaciones ambientales y mejorar la eficiencia operativa. Los beneficios de la monitorización ambiental incluyen:
- Detección de contaminación
- Preservación de los ecosistemas
- Preparación ante catástrofes y gestión de riesgos
- Conformidad con la normativa
- Eficiencia operativa
Las medidas de monitorización ambiental pueden detectar la contaminación del aire, los contaminantes en el agua potable y el suelo y otros que puedan suponer un riesgo para la salud humana e interrumpir las operaciones.
Por ejemplo, las instalaciones de fabricación podrían utilizar sensores de calidad del aire para rastrear y gestionar los niveles de partículas. Si los niveles de partículas superan un determinado umbral, pueden dañar a los trabajadores y provocar multas y cierres.
Los datos sobre la calidad del agua, la biodiversidad, la contaminación del suelo y la pérdida de hábitat pueden ayudar a informar los esfuerzos de conservación y la gestión de recursos.
Por ejemplo, una empresa energética que explota una presa hidroeléctrica depende de la salud del ecosistema del río para generar energía. La empresa debe tener en cuenta los datos sobre caudales, niveles de sedimentos y otros factores para tomar decisiones operativas acertadas.
Las herramientas de monitorización ambiental también pueden permitir proyectos de conservación más amplios, como la monitorización del cambio climático. Los datos medioambientales como el nivel del mar, las temperaturas, los patrones meteorológicos y las emisiones de gases de efecto invernadero ayudan a los investigadores a comprender y seguir las tendencias del clima mundial.
La monitorización en tiempo real de la actividad sísmica, las condiciones meteorológicas, los niveles de agua y la calidad del aire ayuda a proporcionar alertas tempranas de desastres naturales como terremotos, inundaciones y huracanes.
Estos datos también pueden ayudar a las organizaciones a gestionar los riesgos a largo plazo. Por ejemplo, los cambios en los patrones climáticos pueden afectar las rutas de navegación y los rendimientos agrícolas, y alterar las cadenas de suministro. Al monitorizar de manera proactiva los cambios meteorológicos, las organizaciones pueden adaptarse en lugar de verse sorprendidas.
Muchos sectores deben seguir programas de monitorización ambiental obligatorios para garantizar que sus productos y procesos no amenacen la salud pública. Por ejemplo, en EE. UU., la Ley de Agua Limpia establece directrices que las organizaciones deben seguir al descargar residuos en determinadas masas de agua.
Los sistemas de monitorización ambiental pueden ayudar a las organizaciones a cumplir con este tipo de regulaciones al permitirles rastrear de manera proactiva su impacto antes de que se convierta en un problema. Las mediciones de monitorización ambiental también pueden proporcionar validación del cumplimiento de una organización si se audita o investiga.
En conjunto, todos los datos recogidos a través de la monitorización ambiental ayudan a las organizaciones a tomar decisiones más informadas para gestionar mejor la salud a largo plazo de los recursos naturales y los entornos de los que dependen. Las organizaciones pueden evitar interrupciones, reducir la responsabilidad y abordar los riesgos de forma proactiva.
Las organizaciones utilizan distintos tipos de monitorización ambiental para evaluar diferentes aspectos del medio ambiente. Los tipos comunes de monitorización ambiental incluyen:
- Monitorización de la calidad del aire
- Monitorización de la calidad del agua
- Monitorización de la calidad del suelo
- Monitorización de la salinidad
- Monitorización de la biodiversidad
- Monitorización de la contaminación
Monitorización de la calidad del aire
La monitorización del aire mide los contaminantes presentes en la atmósfera, como el ozono, las partículas, el dióxido de azufre y el dióxido de nitrógeno. Estos contaminantes pueden causar problemas de salud en los seres humanos, como enfermedades cardiovasculares y problemas respiratorios. También contribuyen a la lluvia ácida, que puede dañar ecosistemas sensibles como lagos y bosques.
Las organizaciones suelen monitorizar la calidad del aire mediante el uso de sensores para capturar muestras de aire. A continuación, las muestras se analizan para determinar la presencia y concentración de contaminantes atmosféricos, así como otros factores como la temperatura y la humedad.
Los modelos del sistema de información geográfica (SIG)(sistemas informáticos que generan visualizaciones conectadas de datos geoespaciales) pueden ayudar a los investigadores a rastrear los niveles de calidad del aire y las concentraciones de contaminación en áreas concretas.
Monitorización de la calidad del agua
La monitorización del agua analiza las características físicas, químicas y biológicas para garantizar que el agua sea segura para el consumo humano y los ecosistemas acuáticos.
Entre las amenazas más comunes para la calidad del agua se encuentran los metales pesados, los pesticidas, los nitratos, los productos químicos industriales y la bacteria E. coli.
El análisis microbiológico y las pruebas de conductividad suelen ser componentes fundamentales del control del agua. El análisis microbiológico detecta microorganismos dañinos, como virus, bacterias y hongos, en los suministros de agua. Las pruebas de conductividad evalúan la conductividad eléctrica del agua, lo que puede ayudar a determinar si hay contaminantes como desechos industriales, aguas residuales o escorrentía agrícola.
Control de la calidad del suelo
La monitorización del suelo ayuda a identificar amenazas al crecimiento de las plantas, la biodiversidad, la agricultura y otros aspectos de un ecosistema. Los investigadores observan y analizan factores como la textura, el color, los niveles de nutrientes, la actividad microbiana y la salud de las raíces para evaluar la calidad del suelo.
Monitorización de la erosión
La monitorización de la erosión implica rastrear la pérdida de suelo debido a fuerzas como el viento o el agua. La erosión puede eliminar nutrientes y materia orgánica fundamentales para el crecimiento de las plantas, lo que perturba el ecosistema.
Los investigadores controlan la erosión del suelo mediante evaluaciones visuales, muestras de suelo, mediciones de la cubierta vegetal y sensores infrarrojos o ultrasónicos que pueden detectar cambios en la elevación y los niveles de humedad.
Monitorización de la salinidad
Las cantidades excesivas de sales en el agua y el suelo pueden degradar la salud de los ecosistemas, reducir el rendimiento de los cultivos y afectar a la vida animal.
Para rastrear la salinidad del agua, los investigadores pueden tomar muestras directas, analizar la conductividad eléctrica o medir las emisiones térmicas, que se ven afectadas por los niveles de salinidad.
Para rastrear la salinidad en el suelo, los investigadores suelen utilizar herramientas de teledetección, como la fotografía aérea y por satélite, para identificar patrones únicos de luz llamados firmas de luz espectral. Dado que la salinidad cambia la forma en que la luz se refleja en el suelo, las longitudes de onda de la luz espectral pueden ayudar a medir los niveles de salinidad.
Del mismo modo, las costras de sal y la vegetación también pueden ayudar a determinar la salinidad del suelo. Si hay sales solubles en el suelo, al evaporarse dejarán depósitos o costras blancas. La vegetación que muestra retraso en el crecimiento, decoloración o cambios en el tamaño o la forma de las hojas también es un indicio de la salinidad del suelo.
Monitorización de la biodiversidad
La biodiversidad se refiere a todas las formas de vida en un ecosistema, incluidos animales, plantas, microorganismos y más.
La monitorización de la biodiversidad suele implicar métodos para observar las poblaciones de especies, incluido el seguimiento de la migración, la identificación de especies invasoras, los estudios de campo, el muestreo de ADN y la monitorización acústica, que detecta las especies en función de los sonidos característicos que emiten.
Monitorización de la contaminación
Los metales pesados como el plomo, los contaminantes orgánicos como los pesticidas y los materiales radiactivos pueden amenazar la calidad del suelo, el aire y el agua. La monitorización de la contaminación se basa en muestreos y pruebas de laboratorio para identificar, rastrear y medir estos elementos dañinos.
La espectrometría de masas, que mide la interacción entre la luz y la materia, se utiliza con frecuencia para controlar la contaminación a nivel molecular. Puede detectar trazas de contaminantes en niveles de partes por billón en muestras de aire, suelo y agua.
Los procesos de monitorización ambiental suelen constar de cuatro etapas:
- Definir objetivos
- Recopilación de datos
- Análisis de datos
- Informes
Definición de objetivos
El primer paso para la monitorización ambiental es definir los objetivos y el alcance del proyecto. Esta definición suele incluir las actividades que se van a realizar, los parámetros medioambientales que se van a rastrear y el área geográfica que se va a monitorizar.
Por ejemplo, un sistema de monitorización ambiental podría centrarse en la presencia de ciertos contaminantes en el aire y el agua que rodea una instalación de fabricación, con el objetivo de garantizar que los contaminantes no alcancen niveles peligrosos.
Recopilación de datos
A continuación, los investigadores u otras partes interesadas responsables del seguimiento medioambiental recopilan sistemáticamente información sobre las condiciones medioambientales relevantes para el objetivo establecido. Las partes interesadas pueden utilizar varias técnicas, que van desde el muestreo directo de campo hasta la teledetección.
Por ejemplo, para recopilar datos de calidad del aire de una instalación de fabricación, una organización podría instalar una serie de sensores en el área circundante para analizar continuamente la calidad del aire.
Análisis de datos
A continuación, las partes interesadas analizan los conjuntos de datos que han recopilado para revelar relaciones, patrones y tendencias en la salud de los ecosistemas y las condiciones medioambientales. Se utilizan diferentes tipos de análisis de datos y técnicas estadísticas para extraer conclusiones significativas de los hallazgos.
Por ejemplo, los investigadores podrían utilizar software estadístico para graficar las tendencias en la calidad del aire en el área que rodea una instalación. Estos gráficos pueden indicar si la instalación está afectando negativamente la calidad del aire a lo largo del tiempo.
Elaboración de informes
La fase final de la monitorización medioambiental consiste en comunicar claramente los resultados a las audiencias destinatarias, que pueden ser responsables políticos, ejecutivos, investigadores, reguladores o el público en general, según la finalidad del programa.
Los formatos de los informes pueden variar. Por ejemplo, una evaluación de impacto ambiental para una fábrica propuesta produciría un informe extenso y completo para ejecutivos y autoridades. Por otro lado, un informe de sostenibilidad en el que promocionen los compromisos ambientales de una organización podría difundirse a través de webinars, publicaciones en redes sociales o sitios web .gov.
Los investigadores utilizan cada vez más la inteligencia artificial (IA) para mejorar la velocidad y la precisión de la monitorización ambiental.
La IA puede automatizar tareas que consumen mucho tiempo, como la gestión de datos ambientales y la calibración de los instrumentos de recopilación de datos. Al analizar grandes conjuntos de datos procedentes de sensores, imágenes por satélite y muestreos sobre el terreno, las herramientas de IA pueden identificar patrones, descubrir riesgos y predecir tendencias futuras en menos tiempo y, potencialmente, con más precisión que los analistas humanos por sí solos.
Las tecnologías de IA se utilizan ahora en áreas como la monitorización de la calidad del aire y el agua, la conservación de la vida silvestre, la detección de la deforestación, la monitorización del cambio climático, la gestión de residuos, la agricultura y la monitorización del océano.
Por ejemplo, el machine learning se utiliza ahora para predecir los niveles de calidad del aire en varias semanas y prever la probabilidad y la gravedad de la proliferación de algas tóxicas en los lagos. Los modelos de lenguaje de gran tamaño (LLM) también ayudan a los investigadores a resumir los hallazgos, generar informes y extraer conocimientos clave de enormes cantidades de datos de monitorización ambiental.