Οι αισθητήρες αλατότητας και αγωγιμότητας είναι απαραίτητοι για την ερμηνεία των χαρακτηριστικών των υδάτινων περιβαλλόντων, είτε πρόκειται για περιβαλλοντικές μελέτες στον βαθύ ωκεανό είτε σε γλυκό νερό. Αυτού τύπου αισθητήρες παρέχουν σημαντικές πληροφορίες που βοηθούν τους επιστήμονες και τη βιομηχανία να κατανοήσουν τη σύσταση του νερού, να παρακολουθήσουν το περιβάλλον και να διαχειριστούν βιώσιμα τους υδάτινους πόρους. Έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ωκεανογραφικές και υδρολογικές έρευνες.
1. Μέτρηση της αλμυρότητας για ωκεανογραφική έρευνα
Η αλμυρότητα ως παράμετρος αποτελεί σημαντικό άξονα στην έρευνα των θαλάσσιων ρευμάτων, των κλιματικών μοτίβων και του θαλάσσιου βιολογικού γενώματος. Η αλμυρότητα μετράται με ακρίβεια μέσω αισθητήρων ηλεκτρικής αγωγιμότητας οι οποίοι εκτιμούν την ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού, η οποία εξαρτάται από τα διαλυμένα άλατα στο νερό. Με τη χρήση αυτών των δεδομένων, οι ερευνητές μπορούν να:
Παρατηρούν την κυκλοφορία των ωκεανών και τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζει το κλίμα σε όλο τον κόσμο.
Ερευνούν θαλάσσια οικοσυστήματα και τα μοτίβα κατανομής των ειδών.
Αξιολογούν την επίδραση της εισροής γλυκού νερού λόγω τήξης πάγων ή λόγω της απορροής ποταμών.
2. Παρακολούθηση της ποιότητας του νερού σε υδρολογικά συστήματα
Οι αισθητήρες αγωγιμότητας περιλαμβάνουν την παρακολούθηση των μεταβολών του νερού, διαβάζοντας μια ηλεκτροδιάγνωση αγωγιμότητας που είναι εγκατεστημένη σε ποταμούς, λίμνες ή εστουαριακά συστήματα (παρακολουθεί τις μεταβολές στη σύσταση του νερού) για να ανιχνεύσουν ρύπανση, βιομηχανική απορροή ή φυσικές μεταβολές των ορυκτών. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, οι υδρολόγοι τις χρησιμοποιούν για να:
Εντοπίζουν πηγές μόλυνσης στα υδροσυστήματα.
Αναλύστε την ευεξία της υδρόβιας ζωής.
Προωθήστε την επεξεργασία νερού και τη διατήρηση του ύδατος.
3. Υποστήριξη μελετών για την κλιματική αλλαγή
Η αύξηση της στάθμης της θάλασσας και η αλλαγή του καθεστώτος αλμυρότητας είναι οι πρωταρχικές ενδείξεις κλιματικής αλλοίωσης. Η συνεχής παρακολούθηση της αγωγιμότητας/αλμυρότητας είναι χρήσιμη για τους επιστήμονες προκειμένου να:
Διερευνήσουν την αλλοίωση της πυκνότητας του θαλασσινού νερού κατά την εμφάνιση θαλάσσιων ρευμάτων.
Εξετάσουν τις επιπτώσεις της τήξης παγετώνων στην αλμυρότητα των παραλιών.
Βελτιώσουν τα κλιματικά μοντέλα χρησιμοποιώντας δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και ακριβή.
4. Δυνατότητα αυτόνομης και απομακρυσμένης παρακολούθησης
Οι σύγχρονοι αισθητήρες αγωγιμότητας ενσωματώνονται σε αυτόνομα υποβρύχια οχήματα (AUVs), πλωτήρες και απομακρυσμένες καταγραφικές συσκευές δεδομένων. Αυτό επιτρέπει τη συνεχή συλλογή δεδομένων σε περιοχές που είναι δύσκολο να προσεγγιστούν, σε πραγματικό χρόνο, μειώνοντας την ανάγκη για χειροκίνητη δειγματοληψία.
5. Ανθεκτικός σχεδιασμός για δυσμενείς συνθήκες
Οι αισθητήρες που σχεδιάστηκαν είναι υψηλής ποιότητας, κάτι που εξασφαλίζει την ανθεκτικότητα του αισθητήρα αγωγιμότητας όσον αφορά την αντοχή στη διάβρωση από το θαλασσινό νερό, στο περιβάλλον υψηλής πίεσης και στη βιοεπικάθιση, με τα οποία θα έρθουν αντιμέτωποι οι αισθητήρες όταν χρησιμοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Συμπέρασμα
Οι αισθητήρες αγωγιμότητας και αλμυρότητας διαδραματίζουν αποφασιστικό ρόλο στην ωκεανογραφία και την υδρολογία, καθώς βοηθούν στην αποκάλυψη της σύστασης του νερού, της ποιότητάς του και των κλιματικών μοτίβων. Καθώς η τεχνολογία των αισθητήρων εξελίσσεται, οι επιστήμονες θα μπορούν να συλλέγουν πιο ακριβή δεδομένα για να τους βοηθήσουν στη διαχείριση της βιωσιμότητας του νερού και της προστασίας των θαλασσίων οικοσυστημάτων.