Inexistencia de una correlación clara entre la actividad del Puerto de Palma y los niveles de contaminación por ruido y partículas en el aire

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La actividad de los ferrys se correlaciona con la evolución temporal de concentraciones de partículas PM101

La APB pretende extender al resto de puertos que gestiona esta iniciativa

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La Autoridad Portuaria de Baleares (APB) y la UIB presentaron ayer las primeras conclusiones del proyecto SmartSensPort-Palma, que quiere evaluar la viabilidad del seguimiento de variables de contaminación ambiental con dispositivos de bajo coste. Los datos recogidos, a través de la nueva red de sensores instalados en el puerto de Palma, se han analizado y se ha valorado la correlación entre la actividad portuaria y la contribución al nivel de contaminación ambiental de la zona, a través de la monitorización temporal del nivel de ruido, la concentración de partículas y la concentración de gases.

De los datos de ruido y partículas analizadas desde septiembre de 2017 hasta abril de 2018, se observa que no existe una correlación clara entre todas las actividades del puerto y los niveles de contaminación por ruido y partículas medidos. Es decir, según el estudio de la UIB, la actividad del puerto de Palma no explica por sí sola los niveles de ruido y partículas PM10 presentes en el aire.

Así, el comportamiento de estas variables no coincide con el comportamiento de todos los tipos de actividades identificadas, entendida esta actividad como número de horas que un barco permanece en el puerto. Por tipo de barco, sólo la actividad de los ferrys muestra una correlación relativamente elevada con la concentración de partículas PM10 en suspensión en el aire.

Los investigadores de la UIB señalan la necesidad de estudiar también otros factores que puedan explicar mejor la correlación con la contaminación ambiental, así como ampliar el estudio a los gases y poder establecer un modelo de comportamiento que permita extraer conclusiones causa-efecto.

Así, las principales conclusiones de este proyecto piloto son:

1. Las redes de sensores de bajo coste, a pesar de la baja resolución, son una alternativa con mucho potencial para monitorizar puertos y tomar decisiones basadas en datos.

2. No se ha detectado ninguna vinculación clara entre la actividad portuaria y los datos de contaminación ambiental recogidas.

3. Es necesario continuar monitoreando los datos para poder pasar del análisis correlacional al análisis causal.

1. Un proyecto innovador

SmartSensPort-Palma es un proyecto de innovación en el que colaboran la Autoridad Portuaria de Baleares, la Universidad de las Islas Baleares y la empresa MallorcaWifi, para estudiar y diseñar una red inteligente de sensores de bajo coste que permita monitorizar la contaminación ambiental del puerto, con el objetivo final de tomar decisiones basadas en el conocimiento que puedan mejorar la calidad de vida de los ciudadanos.

Características:

Tecnología inteligente (smart).
Se trata de una red innovadora, basada en la implantación de tecnología de bajo coste, para evaluar la eficacia real de estos sistemas y conseguir un retorno social con la transferencia de los resultados de la investigación a otras redes. Estas tecnologías presentan la ventaja principal de poderse incorporar en un gran número, por su reducido coste, pero requieren una mayor inversión de tiempo en el modelado de los valores alcanzados.

Integración en otras redes.
Una red diseñada para permitir su integración en la actual red de estaciones atmosféricas y de medida de calidad del aire de otras instituciones.

Datos abiertos.
El objetivo final es utilizar los datos recogidos por la red para poder tomar decisiones basadas en el conocimiento. La apertura de los datos aportará una base para la evaluación de las actividades del puerto y contribuirá a la estrategia de transparencia de la APB.

Este proyecto nace en el año 2016 a iniciativa de la APB, aprovechando el convenio marco de colaboración ya existente para encargar a la UIB la definición e implantación de una red de sensores que permitiera la identificación de focos contaminantes en los puertos de las Baleares. Con esta monitorización se obtendrían datos cada pocos minutos, lo que permitiría correlacionarlas con la información de la actividad portuaria.

En el proyecto participa un equipo multidisciplinar de investigadores: los doctores Bartomeu Alorda, miembro del grupo de Sistemas Electrónicos del Departamento de Física; Víctor Homar, miembro del grupo de Meteorología del Departamento de Física; y Mauricio Ruiz, director del Servicio de Sistemas de Información Geográfica y Teledetección. La participación de la UIB ha centrado en el diseño de la red, la puesta en marcha de un servidor de recepción de datos para el estudio independiente de la plataforma que ofrece la empresa instaladora, y la realización de varios informes: sobre la calidad de los datos, de correlación de los datos con estaciones de referencia del Gobierno de las Islas Baleares, y de análisis de los datos recogidos.

2. Los primeros datos

Se han recogido datos de ruido y partículas entre septiembre de 2017 y abril de 2018, mientras que los datos de gases han tenido un proceso de modelización más complejo, y desde el mes de junio de 2018 se tienen datos de forma continuada, que se encuentran en fase de estudio.

2.1. Datos de actividad portuaria

Según la información recogida durante este periodo:

➔ Las horas de máxima actividad en el puerto son: entre las 6 y las 11 horas.

➔ Los días de la semana con mayor actividad son EL sábado y el martes.

➔ Por tipo de barco, el grupo más numeroso es el de ferrys, tanto en cuanto a número total de barcos como a número de horas / barco atracado en el puerto:

Del 1 de septiembre de 2017 al 30 de junio de 2018, han hecho escala en el puerto de Palma un total de 2.750 barcos, de los cuales 435 han sido cruceros, cifra que representa un 15,8% del número total. Fuente: APB

Si se contabiliza el número total de horas / barco durante todo el período de observación, los cruceros representan un 25% del total de horas / barco de este periodo, los ferrys representan un 44% del total, y otros tipos de embarcaciones, un 31%.

2.2. Datos de partículas y ruido

El análisis de los primeros datos permite disponer de un primer patrón diario y semanal de ruido y de partículas, así como la evolución diaria de los datos de partículas y ruido recogidas entre septiembre de 2017 y abril de 2018.

En general, la evolución de las PM10 y del ruido es que presentan un incremento durante el día y un descenso durante la noche, que no coinciden con la evolución de la actividad en horas / barco en el puerto. Por lo tanto, la presencia de barcos en el puerto no permite explicar una parte importante del impacto sonoro o de materia particulada medida, por lo que se deben buscar otros factores. Esta conclusión es evidente en el caso del ruido, el comportamiento responde a un patrón más acorde con el ritmo diario de la ciudad que con el ritmo diario del tráfico portuario. De forma similar se puede establecer una dependencia del embate típico de la bahía de Palma en el decremento de la concentración de partículas en el área del puerto.

Sin embargo, en el caso de las partículas PM10, si se detalla la actividad por tipo de barco, se puede establecer mediante un análisis del ciclo semanal que el nivel de PM10 ofrece una notable correlación con la actividad de los ferrys (0,72 ), mientras que la correlación con los cruceros es mucho más débil (0,26) e inexistente para el caso de otros barcos.

La evolución media de PM10 muestra algunos picos, pero se mantiene en un promedio diario dentro de los límites permitidos en áreas urbanas (50 g / m3 diario).

2.3. Datos de gases

Los datos de gases monitorizados corresponden al mes de junio de 2018 y, si bien permiten observar las tendencias normalizadas y establecer un ciclo diario de nivel de concentración del contaminante, aún no son suficientes para establecer un modelo fiable para extraer conclusiones causa-efecto .

3. Futuro

Una de las conclusiones del análisis de datos es que hay que continuar monitoreando los datos para poder pasar del análisis correlacional al análisis causal.

Después de esta experiencia, la intención de la APB es consolidar y extender al resto de los puertos de interés general de las Islas Baleares que gestiona esta iniciativa, y emplear la gran cantidad de datos que se recogen para profundizar en el análisis a través de programas de doctorado y nuevas colaboraciones con la UIB.

Cabe destacar que el organismo competente para velar por la calidad del aire es la Comunidad Autónoma, quien ha mostrado interés por los datos que aportan estos sensores de cara a su uso complementario en las estaciones de precisión de que dispone.

Desde que se terminó de instalar, en septiembre de 2017, y tras varios procesos de calibración, corrección y certificación a cargo de la empresa instaladora, la red de sensores mide el nivel de presión sonora y partículas, así como la tendencia del comportamiento de los gases.

Este hecho es importante porque el coste de la red de de 44.925 euros permite obtener datos orientativos que hasta ahora sólo se obtenían a través de estaciones que tienen un coste cinco veces superior, como mínimo. La utilización de tecnología de bajo coste, siguiendo la filosofía de las ciudades inteligentes, permitirá extender de manera mucho más eficiente para las administraciones públicas la obtención de datos de alerta de contaminación atmosférica, y supone también un proceso de transferencia de conocimiento de la Universidad a la sociedad.

[1] Las PM10 pueden definirse como aquellas partículas sólidas o líquidas de polvo, ceniza, hollín, partículas metálicas, cemento o polen, dispersas en la atmósfera, cuyos diametros varían entre 2,5 y 10 µm (1 micrómetro corresponde a la milésima parte de 1 milímetro).