Las floraciones de algas nocivas (HAB) deterioran la calidad del agua y la salud de los ecosistemas, por lo que la Directiva Marco del Agua de la UE exige a las autoridades responsables de la gestión del agua que establezcan programas de seguimiento exhaustivos en las masas de agua en riesgo. El muestreo manual tradicional ofrece una resolución temporal y espacial limitada, lo que genera grandes incertidumbres a la hora de tomar decisiones y dificulta la capacidad de respuesta de los planes de contingencia.

El proyecto SmartHAB impulsará los nuevos sistemas de control automático de alta frecuencia (AHFM) para mejorar la previsión de las HAB mediante modelos basados en datos y la toma de decisiones en tiempo real. Se desarrollarán sensores electroquímicos microbianos (MES) capaces de detectar las interacciones microbianas durante los episodios de HAB. Este novedoso enfoque aprovecha el papel ignorado de las comunidades microbianas en la promoción y la terminación de las HAB como herramienta de modelo de previsión.

El investigador llevará a cabo una metodología multidisciplinar en la Universidad Estatal de Arizona (EE. UU.) para: (i) diseñar y desarrollar biosensores de bajo coste y bajo mantenimiento y caracterizar la interfaz entre las biopelículas bacterianas electroactivas (EAB) y el electrodo; (ii) diseñar y desarrollar una plataforma AHFM multimódulo con biosensores para recopilar datos masivos sobre la calidad del agua que, tras su procesamiento mediante herramientas de aprendizaje automático/inteligencia artificial (ML/AI), permitirán correlacionar las huellas eléctricas con los procesos relacionados con las HAB; y (iii) comprender la sensibilidad del biosensor a los cambios en la comunidad microbiana. Todos estos conocimientos se transferirán a IMDEA Agua, donde (iv) se mejorará la capacidad de los biosensores para identificar eventos específicos relacionados con las HAB mediante la construcción de biopelículas a medida en electrodos mediante una innovadora técnica de impresión 3D.

En general, este proyecto permitirá al investigador adquirir experiencia y un conjunto de habilidades para alcanzar una posición de madurez en el futuro, al tiempo que se avanza en el conocimiento científico en el marco de las políticas de la UE sobre adaptación al cambio climático y digitalización de los recursos hídricos.

Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea en el marco de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (nº de acuerdo de subvención 101153931).