Un proyecto internacional usa la inteligencia
artificial para medir la salud del bosque con una red de sensores instalados
debajo de la cubierta vegetal
La actividad humana reduce la biodiversidad del Amazonas. Algunos
estudios, como un artículo publicado en la revista Nature, el
pasado julio, apuntan incluso a pérdidas cercanas
–o superiores– a la mitad de las especies en aquellos sectores donde la masa
forestal se ha reducido en un 20%. Pero, ¿hasta qué punto estos resultados son
precisos? Un proyecto internacional busca responder a esta pregunta, al menos
en lo que concierne al conocimiento de la fauna. Para conseguirlo, los
investigadores que hay detrás de la iniciativa instalarán una red de sensores
en la reserva natural de Mamirauá (Brasil).
Para los responsables de la iniciativa, llamada Providence, las herramientas usadas hasta ahora
presentan serias limitaciones. La exploración con drones o satélites permite
conocer de forma exhaustiva el estado de la cubierta forestal y saber, por
ejemplo, si una parcela de selva está sufriendo los estragos de la
deforestación.
Sin embargo, todo aquello que suceda por debajo de las copas de
los árboles escapa a su mirada. Y, si bien las observaciones sobre el terreno
permiten obtener información detallada sobre el estado de la fauna, estas
obligan a los científicos a trabajar en un punto de la selva. Un método
costoso, por la inversión que conlleva realizar una expedición y por el riesgo
que supone para los propios científicos. Este tipo de estudios, además, solo
permiten conocer la situación en una parcela de la masa forestal.
La exploración con drones o satélites permite
conocer el estado de la cubierta forestal, sin embargo, todo aquello que suceda
por debajo de las copas de los árboles escapa a su mirada
Para cubrir este vacío, los
investigadores pondrán en marcha una red de sensores en distintos puntos de la
reserva natural de Mamirauá, en la región del Amazonas central. Cada uno de los
nodos de la red contará con micrófonos y cámaras, que le permitirán captar de
forma automática sonidos e imágenes de los animales que habiten en la zona. Los
datos recogidos se transmitirán por satélite en tiempo real, para que
investigadores de todo el mundo puedan aprovecharlos. La idea es contar con un
método para recoger información sobre lo que pasa con la fauna en el interior
de la selva de forma continua, ampliando al máximo el área de estudio. Todo
ello, al tiempo que se reduce al mínimo la presencia humana, y el coste que se
deriva de ponerla sobre el terreno. En este esfuerzo participan científicos
del Instituto de Desarrollo
Sostenible Mamirauá; el Laboratorio de Aplicaciones Bioacústicas de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), a través de la Fundación Sense of Silence, el centro de investigación australiano CSIRO, y la Universidad Federal del Amazonas.
¿De dónde surgió la idea? A juzgar por la explicación de Michel André,
director del Laboratorio de Aplicaciones Bioacústicas de la UPC, la casualidad
tuvo mucho que ver: “Hay un interés por preservar los delfines rosados en
Mamirauá. Hace dos años pusimos allí la primera estación [de hidrófonos] bajo
el agua [para medir su presencia en el lugar]. Estando allí en contacto con los
investigadores, escuchando las dificultades que tenían para investigar bajo la
cubierta vegetal. Les propusimos poner micrófonos, en lugar de hidrófonos”.
Los nodos de la red contarán con micrófonos y
cámaras para captar de forma automática sonidos e imágenes de los animales que
habiten en la zona. Los datos se transmitirán por satélite en tiempo real
En realidad, el centro que André dirige usa, desde hace 20 años, estos
aparatos para investigar “el impacto acústico de las actividades humanas en la
conservación de los ecosistemas marinos”. Un punto de partida ideal: esta
tecnología permite obtener datos a partir de los sonidos marinos, pese a que en
el medio marino el sonido se transmite con mucha menos nitidez que en el aire.
Para la obtención de imágenes, el Instituto de Desarrollo Sostenible Mamirauá
se puso en contacto con el centro CSIRO, especializado en el reconocimiento
automático de imágenes.
André explica que, gracias a la inteligencia artificial, los nodos que
conforman la red pueden aprender a “asociar un sonido a una especie
determinada”. Incluso en aquellas ocasiones en las que este no sea
completamente audible. “Hay muchos parámetros identificativos vinculados a un
sonido. Se puede programar a la red para que busque entre los parámetros, y sea
capaz de calcular si es posible asignar un sonido a una determinada especie”,
detalla.
André explica que, gracias a la inteligencia
artificial, los nodos que conforman la red pueden aprender a “asociar un sonido
a una especie determinada”
La experiencia submarina de los investigadores de la UPC conlleva,
además, otra ventaja. Se trata de máquinas preparadas para trabajar a grandes
profundidades, bajo “condiciones ambientales extremas” como una presión varias
veces superior a la de la atmósfera terrestre: “Esto nos ha permitido diseñar
aparatos capaces de aguantar el calor y humedad del amazonas, con un
mantenimiento mínimo”.
Hasta marzo de 2018, diez de estos sensores se instalaran en varios
puntos de la reserva de Mamirauá. El objetivo de esta primera fase es ver si la
red puede funcionar en la práctica, identificando a partir de muestras de
sonidos e imágenes animales como “jaguares, monos o delfines rosas. Especies
emblemáticas, o importantes porque se encuentran en peligro de extinción”,
explica André. Para realizar esta tarea cuentan con 1,4 millones de dólares
–1,32 millones de euros– de la Fundación Gordon y Betty Moore.
Hasta marzo de 2018, 10 de estos sensores se
instalaran en varios puntos de la reserva de Mamirauá. Si la red es capaz de
cumplir su cometido, la idea es repartir 1.000 aparatos por todo el Amazonas
Si la red es capaz de cumplir este cometido, de marzo de 2018 a febrero
de 2019 se instalarán 100 nodos de nueva generación. Estos deberían ser capaces
de captar más señales acústicas y visuales, a un coste inferior. Los datos
obtenidos en tiempo real, además, se trasladarán a una plataforma online para que estén disponibles para la
ciudadanía y la comunidad científica. En una tercera etapa, la red se expandirá
a 1.000 nodos, que se instalarán por todo el Amazonas. “Cuando estén en marcha
será cuando entendamos la biodiversidad. Hay que verlo como el inicio del
proyecto”, concluye.
André se muestra esperanzado. Más allá de las observaciones con drones,
la información sobre el estado de la fauna de la reserva de Mamirauá escasea.
Menos aún acerca del impacto que haya podido tener la actividad humana en esta
zona: aunque las condiciones del lugar –situado en el cruce entre los ríos
Japurá y Amazonas, de fácil inundación– hacen difícil que la tala sea una
práctica forestal, la sobrepesca es un problema. Si el proyecto consigue los
resultados esperados, saber cómo la actividad humana afecta a la fauna del
Amazonas será un poco más fácil. En la reserva, y en aquellas zonas del pulmón verde en las que la tala incontrolada
resurge pese a los esfuerzos de la
Administración brasileña para ponerle coto.
Un jaguar en el Amazonas. EMILIANO ESTERCI RAMALHO
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