Darle seguimiento a las lluvias con las antenas de telefonía celular

Agricultura, gestión de recursos de agua, alertas de sequía o inundaciones, etc. El seguimiento de las lluvias es esencial en muchos ámbitos. No obstante, las redes de observación son insuficientes. No es el caso de las antenas repetidoras para la telefonía móvil, que cubren el 90% de las zonas habitadas del mundo. Además de transmitir las señales de radio, registran las perturbaciones de la señal para la vigilancia de la calidad de las redes, en parte ocasionadas por las precipitaciones. La idea de los investigadores del consorcio Rain Cell Africa es aprovechar esta cantidad de datos para mejorar el seguimiento y la espacialización de las lluvias. Un método del que acaban de demostrar su eficacia, con una fiabilidad del 95% para detectar los eventos lluviosos. Estos trabajos, llevados a cabo en Burkina Faso, acaban de ser publicados en la revista Geophysical Research Letters.

Una idea ingeniosa

Los científicos del consorcio Rain Cell Africa acaban de probar con éxito en Burkina Faso un método extremadamente innovador para el seguimiento de las lluvias. El principio es sencillo. Se trata de aprovechar una propiedad de las lluvias que conocen bien los profesionales de la telecomunicación: las gotas de agua atenúan la señal de radio transmitida entre dos antenas. Suceden dos fenómenos. Por una parte, absorben una fracción de la energía transmitida por las ondas. Por otra, difunden dichas ondas y las desvían de su trayecto inicial. De este modo, cuando llueve entre dos antenas repetidoras, la intensidad de las señales recibidas disminuye bruscamente. Se trata de una gran preocupación para las compañías de telefonía móvil, que miden y registran dichas perturbaciones de la señal hertziana con objeto de conocer permanentemente el estado de salud de su red.

Eficacia probada

Las compañías nacionales de telefonía disponen de este modo de mucha información acerca de las lluvias en sus países correspondientes, todo un filón para los estudios de seguimiento y espacialización de las precipitaciones, en particular en África. Gracias a una colaboración con el operador burkinés Télécel Faso, los investigadores del laboratorio Lame de la universidad de Uagadugú y de los laboratorios GET (IRD / CNRS / universidad de Toulouse 3) y LTHE (IRD / CNRS / universidad de Grenoble 1 / Grenoble INP) han podido tener acceso a valiosos datos sobre la atenuación de la señal hertziana, registrados por la compañía durante el monzón de 2012. Han deducido los volúmenes de lluvia caída durante dicho periodo y los han comparado con las mediciones clásicas de radares y pluviómetros. La eficacia del método se ha demostrado: se ha detectado el 95% de los eventos lluviosos. Se trata de la primera vez que esta técnica se ha evaluado cuantitativamente. Estos trabajos acaban de ser publicados en la revista Geophysical Research Letters.

Tomar el relevo de dispositivos insuficientes

El seguimiento de las lluvias en África es una problemática fundamental para muchas aplicaciones de investigación (modelización hidrogeológica, climática y agrícola) pero también operativas (meteorología, servicios de aguas, seguridad alimentaria, alertas inundación o sequía, etc.). Ahora bien, las redes de observación en suelo (pluviómetros), que son caros de implantar y mantener, son insuficientes y se degradan. El seguimiento por satélite y las previsiones meteorológicas siguen teniendo un grado de incertidumbre, principalmente en las escalas espaciales y temporales muy precisas. En cambio, el 20% de la superficie terrestre mundial dispone de una red móvil, que cubre al 90% de la población mundial. Y estas redes están en continua expansión. En las ciudades en particular, donde la densidad de las redes es alta, esta técnica permitirá ofrecer mapas de lluvias muy precisos para las zonas donde el riesgo de inundación es mayor.

Solo queda una condición: convencer a los operadores nacionales de telefonía móvil para que colaboren en esta misión de interés general, proporcionando sus datos brutos a los equipos de investigación.

• Información bibliográfica completa
• Doumounia A., Gosset Marielle, Cazenave Frédéric, Zougmore F., Kacou M. Rainfall Monitoring based on Microwave links from cellular telecommunication Networks: First Results from a West African Test Bed. Geophysical Research Letters, 2014. DOI: 10.1002/2014GL060724