{"id":20239,"date":"2026-09-18T10:23:43","date_gmt":"2026-09-18T08:23:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ceab.csic.es\/?p=20239"},"modified":"2026-09-18T11:44:42","modified_gmt":"2026-09-18T09:44:42","slug":"desarrollo-sistema-monitorar-gases-invernadero-cabeceras-rios","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ceab.csic.es\/es\/desarrollo-sistema-monitorar-gases-invernadero-cabeceras-rios\/","title":{"rendered":"Desarrollo de un nuevo sistema para monitorizar los gases de efecto invernadero en zonas remotas de las cabeceras de los r\u00edos"},"content":{"rendered":"

\u00bfC\u00f3mo se pueden monitorizar de forma continua los flujos de estos gases en zonas de cabecera de los r\u00edos, donde es dif\u00edcil acceder y donde el acceso a la electricidad y a las comunicaciones es limitado? En el marco del proyecto europeo SERVICO2<\/a>, coordinado desde el CEAB-CSIC, se est\u00e1 desarrollando un sistema modular y aut\u00f3nomo de sensores, dise\u00f1ado para medir los flujos naturales de los gases de efecto invernadero tanto en ambientes terrestres como acu\u00e1ticos.<\/strong><\/h4>\n

El sistema combina sensores ambientales, c\u00e1maras de flujo automatizadas, procesamiento local de datos, comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbrica de largo alcance y alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica aut\u00f3noma. Su arquitectura modular est\u00e1 dise\u00f1ada para permitir la monitorizaci\u00f3n ambiental a largo plazo, al tiempo que mantiene la flexibilidad necesaria para adaptarse a diferentes emplazamientos y requisitos de medici\u00f3n.<\/p>\n

Un nodo de sensores para ambientes terrestres y acu\u00e1ticos<\/strong><\/h4>\n

El n\u00facleo del sistema es un nodo de sensores basado en un microcontrolador STM32 NUCLEO-L476RG o bien en una configuraci\u00f3n Raspberry Pi Zero W\u2013Arduino. Recopila y procesa informaci\u00f3n procedente de diversos sensores que miden las condiciones atmosf\u00e9ricas, del suelo y del agua.<\/p>\n

La configuraci\u00f3n actual incluye sensores NDIR Telaire T6615 para el CO\u2082, m\u00f3dulos BME280 para medir la temperatura del aire, la humedad relativa y la presi\u00f3n atmosf\u00e9rica, termistores DS18B20 para medir la temperatura del suelo y del agua, y sensores capacitivos para determinar la humedad del suelo.<\/p>\n

Se prest\u00f3 especial atenci\u00f3n a la medici\u00f3n de CO\u2082, que es fundamental para el funcionamiento de las c\u00e1maras de flujo. El Telaire T6615 utiliza tecnolog\u00eda de infrarrojo no dispersivo (NDIR) y una configuraci\u00f3n de doble canal de medici\u00f3n\/referencia, que proporciona capacidades de calibraci\u00f3n autom\u00e1tica y una mayor estabilidad para mediciones de larga duraci\u00f3n.<\/p>\n

El nodo no se limita a recopilar datos ambientales. Tambi\u00e9n controla los componentes mec\u00e1nicos que permiten automatizar las c\u00e1maras de medici\u00f3n, como los ventiladores y los motores.<\/p>\n

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Contraix (Vall de Bo\u00ed)<\/figcaption><\/figure>\n

Conexi\u00f3n de las mediciones mediante LoRa<\/strong><\/h4>\n

La recopilaci\u00f3n de mediciones en emplazamientos remotos es solo una parte del reto: los datos tambi\u00e9n deben almacenarse, transmitirse y supervisarse a distancia. Por este motivo, el prototipo incorpora un enlace de comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbrica LoRa de largo alcance.<\/p>\n

El sistema de comunicaci\u00f3n consta de tres etapas principales. En primer lugar, el nodo de sensores adquiere y procesa las mediciones ambientales. Estos datos se transfieren a un nodo de comunicaci\u00f3n intermedio, que almacena una copia local en una tarjeta microSD, gestiona el modo de funcionamiento del sistema y transmite la informaci\u00f3n mediante LoRa. Finalmente, un nodo remoto basado en una Raspberry Pi recibe la informaci\u00f3n y proporciona visualizaci\u00f3n de datos, supervisi\u00f3n remota y conexi\u00f3n a un sistema de almacenamiento en la nube mediante Wi-Fi o Ethernet.<\/p>\n

La conexi\u00f3n LoRa utiliza m\u00f3dulos Seeed Studio LoRa-E5 Mini, que proporcionan una soluci\u00f3n compacta y de bajo consumo para comunicaciones de largo alcance.<\/p>\n

Un aspecto importante es que la comunicaci\u00f3n es bidireccional. El sistema no solo transmite las mediciones obtenidas en el campo, sino que tambi\u00e9n puede recibir instrucciones de forma remota. Se pueden seleccionar diferentes modos de funcionamiento, incluidos el funcionamiento normal, la depuraci\u00f3n y las pruebas, tanto localmente como a trav\u00e9s del enlace LoRa. Esto permite supervisar y reconfigurar el sistema de sensores sin necesidad de acceder directamente al emplazamiento de medici\u00f3n.<\/p>\n

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Fuirosos (Montnegre)<\/figcaption><\/figure>\n

Dise\u00f1ado para funcionar de forma aut\u00f3noma<\/strong><\/h4>\n

La autonom\u00eda es esencial para la monitorizaci\u00f3n ambiental en emplazamientos remotos. Las dos primeras etapas del sistema tienen un consumo el\u00e9ctrico continuo estimado de aproximadamente 6\u20137 W. La configuraci\u00f3n actual de alimentaci\u00f3n combina una bater\u00eda AGM de 12 V y 12 Ah, que proporciona aproximadamente 24 horas de autonom\u00eda, con un panel solar de 20\u201330 W y un regulador de carga.<\/p>\n

Esta configuraci\u00f3n est\u00e1 dise\u00f1ada para permitir un funcionamiento continuo sin depender de una infraestructura el\u00e9ctrica fija. Los desarrollos posteriores se centrar\u00e1n en la optimizaci\u00f3n del consumo energ\u00e9tico, los costes de los componentes y el funcionamiento mec\u00e1nico.<\/p>\n

Poniendo a prueba el prototipo<\/strong><\/h4>\n

Despu\u00e9s del desarrollo y la integraci\u00f3n de los diferentes componentes, el sistema completo pas\u00f3 del laboratorio al campo.<\/p>\n

Primero se llevaron a cabo pruebas para verificar la integraci\u00f3n y el funcionamiento de los sensores, la electr\u00f3nica de adquisici\u00f3n de datos, los actuadores y los m\u00f3dulos de comunicaci\u00f3n, as\u00ed como para evaluar la consistencia y la estabilidad de las mediciones en condiciones controladas.<\/p>\n

Posteriormente, el sistema se despleg\u00f3 en Fuirosos, en la cordillera litoral del Montnegre, y en Contraix y el barranco de Orris, en los Pirineos. Estos emplazamientos proporcionaron condiciones reales en las que evaluar toda la cadena de medici\u00f3n \u2014desde la detecci\u00f3n de las variables ambientales y el funcionamiento de las c\u00e1maras hasta el almacenamiento y la transmisi\u00f3n remota de los datos\u2014. Tambi\u00e9n contribuyeron a identificar y resolver problemas relacionados con el comportamiento de los sensores, la fiabilidad de las comunicaciones, el suministro el\u00e9ctrico y la integraci\u00f3n global del sistema.<\/p>\n

Estas pruebas han representado un paso importante hacia la utilizaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda en campa\u00f1as de monitorizaci\u00f3n ambiental de mayor duraci\u00f3n. La experiencia adquirida en el campo est\u00e1 orientando las mejoras de los prototipos, con el objetivo final de proporcionar una plataforma rentable, aut\u00f3noma y adaptable para la monitorizaci\u00f3n de alta resoluci\u00f3n de los flujos de gases de efecto invernadero (GEI) en cuencas hidrogr\u00e1ficas de cabecera<\/strong>.<\/p>\n

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BIOGEMON 2026, celebrado en Umea (Suecia)<\/figcaption><\/figure>\n

Sobre el proyecto SERVICO2<\/strong><\/h4>\n

Es un proyecto europeo, coordinado desde el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), que estudia el papel de las cabeceras fluviales en la regulaci\u00f3n de los gases de efecto invernadero y c\u00f3mo esta funci\u00f3n se ve afectada por el cambio clim\u00e1tico, la deposici\u00f3n atmosf\u00e9rica de nutrientes y los cambios en el uso del suelo.<\/p>\n

Combina datos ambientales a largo plazo, modelizaci\u00f3n y nuevas tecnolog\u00edas de monitorizaci\u00f3n en diversos ecosistemas de cabecera de Europa. El proyecto tambi\u00e9n concede un papel importante a la transferencia de conocimiento, la difusi\u00f3n y la comunicaci\u00f3n, entendidas como un intercambio con los diferentes actores implicados que permite compartir conocimientos y perspectivas y, al mismo tiempo, poner en valor el papel de estos ecosistemas.<\/p>\n

A lo largo de su primer a\u00f1o de trayectoria, SERVICO2 ha avanzado en el despliegue de los primeros prototipos de monitorizaci\u00f3n y en las pruebas de campo<\/strong>, al tiempo que ha reforzado la colaboraci\u00f3n cient\u00edfica entre los diferentes equipos europeos y ha impulsado el intercambio de conocimiento en congresos, encuentros y otros espacios cient\u00edficos de referencia<\/strong>.<\/p>\n

M\u00e9s informaci\u00f3n sobre el proyecto, en estos enlaces:<\/em><\/p>\n

\ud83d\udc49 SERVICO2 en movimiento: un a\u00f1o de ciencia, colaboraci\u00f3n e intercambio internacional<\/a><\/strong><\/p>\n

\ud83d\udc49 Del prototipo al campo: desarrollo de un nuevo sistema para monitorizar los gases de efecto invernadero<\/a><\/strong><\/p>\n

\ud83d\udc49 Primavera-verano de 2026: SERVICO2 sale al campo<\/a><\/strong><\/p>\n

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\u00bfC\u00f3mo se pueden monitorizar de forma continua los flujos de estos gases en zonas de cabecera de los r\u00edos, donde es dif\u00edcil acceder y donde el acceso a la electricidad y a las comunicaciones es limitado? 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