Formulario Desafío: NT20



 

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DESAFÍO UNIVERSIDAD - EMPRESA 2020

Esta necesidad tecnológica forma parte del Concurso de Proyectos de I+D+i y/o consultoría en colaboración Universidad – Empresa “Desafío Universidad Empresa” 2020 organizado por la Fundación Universidades y Enseñanzas Superiores de Castilla y León. 

  

 Referencia:    NT20  

Tipo de Entidad: Empresa

Título del proyecto
 
Sistema de monitorización en tiempo real de pasos piscícolas
 

 

 Acrónimo   FishTrack 

Resumen

  Área de interés principal de la demanda

    Tecnologías de la Información y Comunicación, Energía y Sostenibilidad - N/A

Este proyecto pretende encontrar/desarrollar un sistema/tecnología que permita monitorizar en tiempo real el movimiento de peces en pasos piscícolas para evaluar su funcionamiento según la normativa vigente (Leyes de Aguas, Pesca y Patrimonio Natural). El sistema deberá determinar la cuantía de peces de forma autónoma, remota y en tiempo real, de tal manera que se minimicen las intervenciones humanas, permita calcular el grado de uso y proporcione una valoración global de la eficacia del paso, sin alterar el funcionamiento del mismo. Todo ello desde una perspectiva "low-cost" que permita su instalación generalizada y “rompa el mercado de las posibles alternativas”.

  Áreas de interés secundarias  

   Otros (especificar) - Patrimonio natural y medio ambiente

 

DESCRIPCIÓN DE LA NECESIDAD DEMANDADA 

1.- Descripción de la demanda tecnológica.

Este proyecto persigue el desarrollo de una tecnología que permita dar respuesta a la actual demanda de evaluación remota de pasos piscícolas de tal forma que su instalación resulte viable en cada uno de los pasos piscícolas construidos hasta la fecha. Un paso para peces es una estructura que permite a los peces superar un obstáculo transversal en un río, como las presas o azudes. Solamente en la cuenca del Duero (Castilla y León) existen unas 3800 presas y se estima que hay ya alrededor de 150 pasos piscícolas construidos, cifra que se ve incrementada anualmente debido a las exigencias normativas de garantizar la migración y conservación de los peces (exigencias tanto a nivel comunitario (Directivas Hábitat y Marco de agua), como nacional (Ley de Aguas), y autonómico (Leyes de Pesca y Protección del Patrimonio Natural de Castilla y León)). Para ello, es necesario desarrollar una tecnología que permita evaluar el funcionamiento de los dispositivos de paso, garantizando su correcto funcionamiento y que al mismo tiempo sea de bajo coste (≤ 10.000 €), permita reducir el precio de mercado (de acuerdo al coste de los pasos piscícola) y que desencadene su uso generalizado ante posibles alternativas (véase sección 3).
La tecnología propuesta ha de permitir el conteo de peces sin alterar la libre circulación de peces o el funcionamiento hidráulico de la estructura de paso. Ha de permitir su gestión remota para abarcar el monitoreo en grandes territorios y reducir los costes de personal al mínimo viable. Así mismo, deberá contemplar la gestión autónoma de los datos, es decir, el desarrollo de flujos de trabajo que reduzcan la necesidad de post-procesado de los datos y proporcionen, en tiempo real, datos de pasaje de peces que permitan determinar eficiencia del paso piscícola.

2.- Antecedentes.

La regulación de caudales es esencial para sustentar la demanda actual de los recursos hídricos (ej. producción hidroeléctrica, riego, abastecimiento humano, etc.) y, a su vez, adaptarse a la situación actual de cambio global, de especial relevancia en el ámbito mediterráneo. Para llevar a cabo estos aprovechamientos hidráulicos es necesario construir estructuras de derivación sobre los propios ríos, generalmente en forma de presas. Estas obras cumplen con su función de control y regulación, pero también suponen una barrera para el libre movimiento de los peces.
La fauna piscícola necesita desplazarse a lo largo del río para alimentarse, refugiarse y reproducirse (en la Península Ibérica más del 70% de las especies de peces realizan dichos movimientos). Debido a ello, la normativa regional, nacional y europea obliga a mejorar esta situación de interrupción de la continuidad longitudinal de los ríos y establece unos plazos de tiempo claros para lograrlo.
Las soluciones más extendidas a este problema son las conocidas como obras de paso o escalas para peces. Sin embargo, el funcionamiento de estos dispositivos a menudo se pone en entredicho dado los resultados negativos de algunas evaluaciones biológicas. Por ello, la administración exige el seguimiento y evaluación de estas estructuras, para asegurar su correcto funcionamiento, no solo de forma puntual, si no a lo largo del año (siendo la Confederación Hidrográfica del Duero una pionera en ello).

3.- Posibles enfoques del proyecto de investigación.

Existen varios métodos para monitorizar el funcionamiento de estos pasos. Entre los más comunes se encuentran 1) el conteo de peces mediante el vaciado del paso piscícola, 2) la monitorización mediante la utilización de marcas electrónicas (ej. tecnología Pit-Tag), o 3) los contadores de peces (ej. VAKI RiverWatcher). No obstante, todos ellos presenten ventajas y desventajas.

1. Conteo de peces mediante vaciado del paso para peces:
a. Ventajas: El equipo necesario para llevarlo a cabo es mínimo; Permite el clasificado de peces.
b. Desventajas: Monitorización discontinua (puntual); Manipulación manual de los peces, pudiendo influir en el comportamiento de los peces; Coste personal elevado si el seguimiento se extiende en el tiempo; No permite diferenciar entre peces residentes y peces migrantes; No permite asegurar el pasaje.

2. Marcas electrónicas:
a. Ventajas: Información de paso detallada; Método de monitorización continuo; Identificación individual; Permite el clasificado de peces.
b. Desventajas: Método invasivo, con posibilidad de alterar el comportamiento y estado de salud de los individuos; Coste personal elevado si se hacen marcados periódicos; Equipos moderadamente caros; Solo permite monitorizar la parte de la población de peces que ha sido marcada con marca electrónica.

3. Contadores de peces:
a. Ventajas: Información de paso detallada; Método pasivo; Coste personal bajo una vez instalado; Método de monitorización continuo; Permite el clasificado de peces.
b. Desventajas: Equipos de precio muy elevado (> 50.000 €); Mantenimiento moderado.

Las técnicas más utilizadas para determinar la funcionalidad de pasos piscícolas se enmarcan en las dos primeras categorías definidas: conteo de peces mediante vaciado de escala y marcas electrónicas. Sin embargo, ambas alternativas presentan ciertos inconvenientes que dificultan su uso generalizado. Por un lado, el coste económico derivado de la necesidad de personal especializado y, por otro lado, el carácter puntual (tanto en el tiempo como en la población de peces considerada), además de la manipulación de los peces. Por tanto, ambos métodos, además de derivar en costes grandes que resultan difícilmente abarcables para todos los pasos construidos en la actualidad, pueden proporcionar resultados que no reflejen el funcionamiento real del paso.
Por todo ello, los contadores de peces parecen la alternativa más interesante. No obstante, el mercado actual se encuentra dominado por una única compañía (i.e. Vaki, https://vakiiceland.is/) que comercializa estos dispositivos en un coste extremadamente elevado (> 50.000 €) que resulta inabarcable para instalarlos en la gran mayoría de las estructuras de paso (a menudo superando el precio de los propios pasos piscícolas).
Sin embargo, hoy existen alternativas tecnológicas abiertas (open hardware and software) que tienen el potencial de permitir el desarrollo de herramientas propias de bajo coste, para la monitorización pasiva (sin la manipulación directa de peces) y continua en el tiempo de pasos para peces, y con la capacidad de transferir datos de forma inalámbrica. Se trata de herramientas que permitirían obtener los beneficios de los contadores de peces comerciales a un bajo coste, gestionándolas remotamente y optimizándolas para evaluar los pasos piscícolas u otros parámetros de interés relacionados con el paso de los peces.

4.- Enfoques sin interés

        Cualquier solución que implique la modificación estructural del paso piscícola y afecte al funcionamiento hidráulico del mismo queda descartada. El mantenimiento de la tecnología implementada ha de ser mínimo, nunca superior a una visita mensual. Por tanto, cualquier solución tecnológica planteada ha de ser fácilmente instalable y adaptable a las diferentes tipologías de pasos piscícolas existentes, sin alterar su funcionamiento hidráulico, y ha de tener un mantenimiento mínimo.

 

PALABRAS CLAVE: Conteo de peces, low-cost, real-time, energía sostenible, conservación de especies

 

Si desea remitir una propuesta de solución tecnológica (proyecto de investigación y/o consultoría) deberá remitirla en los terminos establecidos en la convocatoria antes del 23 de noviembre de 2020.

Demanda Tecnológica en formato pdf: www.redtcue.es/desafio/demandas/nt20   pdf

Formulario de participación investigadores 

Más información, Bases y Anexos.

PDF con todas las Demandas participantes en el concurso.  
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