Procesador de muestras ambientales

El Procesador de Muestras Ambientales (ESP) del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI) es un "laboratorio portátil" diseñado para su despliegue autónomo. El ESP permite la recolección y el análisis in situ de muestras de agua del océano subsuperficial . El instrumento es un sistema electromecánico/fluídico diseñado para recolectar muestras de agua específicas, concentrar microorganismos o partículas y automatizar la aplicación de sondas moleculares que identifican microorganismos y sus productos genéticos. El ESP también archiva las muestras para que se puedan realizar análisis posteriores una vez recuperado el instrumento. ^{[ 1 ]}

El procesador de muestras ambientales diseñado por MBARI fue el primer instrumento robótico submarino capaz de detectar de forma autónoma tanto una especie de floración algal nociva como su toxina. ^{[ 2 ]} Esta capacidad permite a los científicos determinar, casi en tiempo real, si una floración algal es tóxica o no, lo que facilita una mejor predicción y tratamiento de las amenazas para la salud pública o de los ecosistemas .

El Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos de la NOAA (GLERL) desplegará el primer ESP de agua dulce en el lago Erie . Este ESP medirá las concentraciones de microcistinas particuladas en la cuenca occidental del lago, cada dos días. También puede detectar genéticamente Microcystis y archivar muestras para su procesamiento futuro. Con la incorporación de la información de los ESP, el conjunto de productos de la NOAA para las floraciones de algas nocivas (FAN) del lago Erie, ^{[ 3 ]} (es decir, el boletín semanal sobre FAN del lago Erie), ^{[ 4 ]} y el Rastreador Experimental de FAN]), ^{[ 5 ]} podrán proporcionar a los gestores del agua la ubicación de la floración, la dirección prevista, la intensidad y la toxicidad antes de que el agua llegue a la toma de agua.

Los despliegues iniciales del ESP tuvieron lugar en 2016: las primeras pruebas de campo de las comunicaciones y la detección de microcistinas se realizaron en julio. El ESP se volvió a desplegar en agosto cerca de la toma de agua de Toledo para su primera misión completa. El ESP del lago Erie se despliega en un sistema de amarre estacionario submarino construido a medida. Toma muestras de la superficie y de la columna de agua, lo que permite la detección de microcistinas en relación con el riesgo recreativo (concentraciones en la superficie) o el riesgo para la toma de agua potable (concentraciones en profundidad). Después del control y aseguramiento de la calidad, los datos se cargan en la página "HABs and Hypoxia" del Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos (GLERL) de la NOAA (archivada el 10/07/2018 en Wayback Machine) para informar la toma de decisiones de los gestores del agua y otras partes interesadas en tiempo casi real.

Los gestores que no tienen acceso a los datos del ESP dependen de análisis internos de toxinas, muestreos semanales, indicadores indirectos (como el uso de concentraciones de pigmentos algales para inferir el riesgo de microcistinas) o una combinación de estos. Las toxinas detectadas internamente ya se encuentran justo fuera de la toma de agua o presentes en el sistema. El ESP puede proporcionar a los gestores una alerta temprana sobre floraciones y toxicidad. Se monitorizarán las correlaciones entre los datos recopilados sobre toxicidad y las concentraciones de clorofila con el fin de desarrollar una predicción experimental de la toxicidad de las floraciones.

El sistema ESP del lago Erie fue adquirido por GLERL con fondos de la Iniciativa de Restauración de los Grandes Lagos de la EPA . Los Centros Nacionales de Ciencias Oceánicas Costeras (NCCOS) de la NOAA lideran el desarrollo de sensores de toxinas de algas para los sistemas ESP. La tecnología para detectar microcistinas mediante el ensayo ELISA fue desarrollada por NCCOS, GLERL y el Instituto Cooperativo de Investigación de Limnología y Ecosistemas . La viabilidad de la tecnología ESP para ayudar en el monitoreo y la predicción de floraciones de algas nocivas marinas y sus toxinas relacionadas en California y el Golfo de Maine ha sido respaldada por fondos de NCCOS.

• Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey
• Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos de la NOAA