Nuevo trabajo publicado de la mano de los investigadores: Masuma Chowdhury, Irene Laiz, Ignacio de la Calle titulado: Sentinel-2 enabled E. coli and Enterococcus faecal bacteria surveillance in coastal-recreational waters.

En las aguas costeras nos enfrentamos a un problema oculto: las bacterias de las aguas residuales pueden causar enfermedades como el cólera y la hepatitis. Tradicionalmente, para detectar bacterias fecales, como E. coli y Enterococcus, es necesario ir a la playa, tomar muestras de agua y analizarlas en un laboratorio. Este proceso es lento, costoso y solo nos informa sobre una pequeña zona en un momento específico. Por ello, se plantea con este estudio encontrar una manera mejor, más rápida y completa de mantener nuestras playas seguras para todos.

El objetivo principal fue comprobar si era posible utilizar imágenes de satélite para detectar y monitorizar los niveles de bacterias E. coli y Enterococcus en las aguas de 20 playas de Calvià, un municipio de Mallorca, que lleva años monitorizando la calidad de sus aguas costeras mediante medidas in situ.

En este sentido, el estudio pretendía crear modelos que pudieran detectar la contaminación fecal desde el espacio, ofreciendo una visión más amplia de la calidad del agua en grandes áreas.

Para desarrollar este trabajo se han empleado imágenes del satélite Sentinel-2 del programa Copernicus de la Agencia Espacial Europea tomadas entre los años 2016 y 2025. Estos satélites capturan cómo la luz se refleja en la superficie del agua en diferentes colores o “bandas espectrales”. Los datos de satélite los comparamos con mediciones bacterianas in situ proporcionadas por la empresa municipal Calvià 2000.

Mediante el análisis de las bandas espectrales, se desarrollaron dos modelos empíricos: uno para E. coli y otro para Enterococcus. Estos modelos utilizan bandas espectrales específicas, en particular en el infrarrojo de onda corta (SWIR) y el espectro de luz azul, para estimar la concentración de estas bacterias. Las bandas SWIR son excelentes porque se ven menos afectadas por los reflejos del fondo marino, lo que las hace ideales para detectar lo que ocurre en la superficie del agua.

Los modelos desarrollados en este estudio lograron:

• Identificar y mapear con éxito zonas con altas concentraciones de E. coli y Enterococcus.
• Demostrar una sólida capacidad predictiva de las concentraciones de E. coli y Enterococcus en aguas costeras.
• Identificar las fuentes de contaminación. De hecho, en septiembre de 2024 tuvo lugar un evento de contaminación fecal en Cala Vinyes y nuestros mapas satelitales fueron capaces de identificar una zona con contaminación persistente. Posteriormente, se confirmó sobre el terreno que se trataba de una fuga accidental de la fosa séptica de un hotel localizado en la zona señalada por nuestros mapas.
• Distinguir la contaminación fecal de otros factores relacionados con la calidad del agua, como las microalgas (clorofila-a), las partículas en suspensión, el contenido de materia orgánica disuelta coloreada y la turbidez.

Esta investigación representa un cambio de paradigma en la monitorización de la calidad del agua, ofreciendo la primera herramienta satelital para la detección directa de bacterias fecales en aguas costeras. Los resultados son cruciales para:
• Las autoridades sanitarias, al permitir la monitorización a gran escala de la calidad de las aguas de baño y una respuesta rápida ante eventos de contaminación y decisiones de cierre de playas para proteger la salud pública.
• Los sectores turísticos, al apoyar la gestión sostenible del turismo en zonas costeras garantizando aguas recreativas seguras y manteniendo las certificaciones de Bandera Azul en las playas.
• Los gestores ambientales, al proporcionar un complemento rentable a la monitorización tradicional, que permite la identificación de fuentes de contaminación.
• Los gobiernos locales, al ofrecer una herramienta operativa para el cumplimiento de los requisitos de la Directiva de Aguas de Baño de la UE y la toma de decisiones basada en la evidencia.
• ​​La comunidad científica, al abrir nuevas posibilidades para la monitorización microbiana satelital y sentar las bases para futuras aplicaciones en la vigilancia de la calidad del agua.

El estudio demuestra que la tecnología satelital puede mejorar la monitorización ambiental y garantizar la seguridad de las aguas recreativas, contribuyendo tanto a la protección de la salud pública como a la gestión costera sostenible.

Financiación: Este trabajo ha sido parcialmente financiado con una Ayuda para la formación de doctores en empresas “Doctorados Industriales” del Ministerio de Ciencia e innovación (ref. DIN2020-010979/AEI/10.13039/501100011033) y por el proyecto SIMBAD (Sentinel Imagery Multiband Analysis and Dissemination) de Quasar Science Resources S.L.

Otra información de interés: Esta publicación forma parte de la tesis doctoral industrial “Algorithm Development for Characterizing Coastal and Inland Aquatic Environments using Satellite Remote Sensing” llevada a cabo por Masuma Chowdhury bajo la dirección de Irene Laiz (directora de tesis en la UCA) e Ignacio de la Calle (director de tesis en la empresa Quasar Science Resources S.L.).
Los autores agradecen a la Agencia Espacial Europea y el programa Copernicus de la Comisión Europea la distribución gratuita de las imágenes de Sentinel-2. Los autores agradecen a Calvià 2000 por proporcionar datos de series temporales in situ para este estudio.

Puedes consultar el artículo aquí: https://www.nature.com/articles/s41598-025-11233-1