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Datos e IA al servicio de los bosques: la tecnología en la investigación ecológica

tecnología para reforestar

12 millones de hectáreas quemadas. Y subiendo (en el momento de escribir estas líneas). ¿Podría la tecnología haber ayudado a frenar la oleada de incendios que ha asolado Australia en este inicio de año?

tecnología para reforestar

De hecho, es bastante probable que lo haya hecho. A falta de informes oficiales (la crisis sigue abierta), las administraciones y servicios de emergencia han puesto toda la carne en el asador en materia tecnológica. Aun así, han ardido más de 120.000 kilómetros cuadrados de bosque, una superficie mayor que la de Portugal. Frente a esta y otras catástrofes ambientales que deforestan los pulmones del planeta, los datos, la inteligencia artificial e internet de las cosas están jugando un papel cada vez más relevante.

Los ojos sobre el terreno

El seguimiento y el monitoreo de los incendios en Australia ha contado con tres aliados sensóricos y una plataforma de ingestión de datos. A través del servicio Digital Earth Australia Hotspots, cualquier persona, desde los servicios de emergencia hasta los medios, pasando por científicos o políticos, puede consultar en casi tiempo real la evolución de los focos. Los datos llegan de tres tipos de sensores satelitales.

La información de los espectrorradiómetros de imágenes de media resolución (MODIS, por sus siglas en inglés), los radiómetros de muy alta resolución (AVHRR) y el conjunto de radiómetros de imágenes infrarrojas visibles (VIIRS) es procesada por una plataforma de open data capaz de gestionar petabytes de datos de forma rápida. Así, se detectan casi en tiempo real aquellas zonas de bosque con niveles de radiación infrarroja fuera de lo normal y con una precisión de menos de 1,5 kilómetros a la redonda.

mapa de incendios de Australia

Combinada con otras fuentes de datos, la información de las imágenes satelitales permite analizar los cambios en los bosques, detectar incidentes, medir la evolución de la masa forestal y determinar la tasa de deforestación. Es así como surge otra de las herramientas tecnológicas destacadas en la defensa de los bosques: el Global Forest Watch (GFW).

Esta herramienta se apoya en datos de la NASA (satélites), tecnología de Google (machine learning y procesamiento en la nube) y conocimiento científico de la Universidad de Maryland (desarrollo de algoritmos para monitorear el estado de la cubierta forestal). Además, los usuarios pueden proporcionar datos complementarios y valorar la información de la plataforma.

GFW es ya un clásico moderno en la lucha contra la deforestación. En 2015 permitió a las autoridades indonesias detectar el origen de una serie de incendios descontrolados. Algunas ONG la usan para monitorear posibles fuegos en el Amazonas. Y varias empresas multinacionales lo utilizan para controlar sus cadenas de suministro y cumplir con sus objetivos de sostenibilidad.

Drones para expandir los bosques

La lucha contra la deforestación se libra en muchos frentes. Uno de ellos es la recuperación de los bosques y, en especial, de aquellos que se encuentran en zonas de difícil acceso. Para lograrlo, existen varios proyectos en marcha con apoyo de la tecnología y, en particular, de los drones. La startup británica Dendra (anteriormente conocida como BioCarbon Engeneering) ha desarrollado un sistema semi automatizado con el que estima plantar 500.000 millones de árboles en los próximos 40 años.

El sistema de Dendra se apoya en dos fuentes de datos: imágenes satelitales e información más detallada recabada mediante drones. Una vez detectados y delimitados los lugares de actuación, una flota de drones equipados con semillas ya germinadas y nutrientes sobrevuela la zona. Pueden llegar a disparar hasta 120 proyectos de árbol por minuto.

La canadiense Flash Forest ha desarrollado un sistema similar, pero yendo un paso más allá en la automatización. En su último test lograron plantar, sin intervención humana, 2.000 árboles de siete especies diferentes en el sur de Ontario. En tan solo tres minutos, un único dron pudo plantar casi dos centenares de árboles.

Por último, la startup estadounidense DroneSeed, utiliza los vehículos aéreos no tripulados para analizar las zonas afectadas por un incendio gracias a cámaras multiespectrales y un sistema de detección láser o LIDAR. Sus drones mapean el área quemada, identifican los lugares donde los árboles pueden crecer mejor y lanzan paquetes de semillas y nutrientes.

tecnología de droneseed para la reforestación

La IA del sonido

¿Puede el ruido de una motosierra o un tractor pasar desapercibido? En mitad del Amazonas o la selva de Borneo, sí. Por eso algunas organizaciones han desarrollado sistemas autónomos de inteligencia artificial (IA) que permiten detectar estos sonidos allí donde no hay otros humanos (concienciados) para escucharlos.

Rainforest Connection utiliza viejos teléfonos móviles equipados con micrófonos capaces de captar todos los sonidos en el radio de un kilómetro. Estos dispositivos, conocidos como RFCx, cuentan con un pequeño panel solar que les permite autonomía energética. Por el momento los han desplegado, en colaboración con diferentes asociaciones, en Alto Mayo (Perú), Cerro Blanco (Ecuador), la reserva Tembé de Brasil, y varias zonas selváticas de Camerún y Sumatra (Indonesia).

La solución desarrollada por Outland Analytics no persigue tanto monitorear las zonas protegidas, sino ayudar en la vigilancia de bosques públicos sin ningún estatus especial de protección (y, por lo tanto, con pocos recursos asignados). Por ejemplo, aseguran que en Estados Unidos se vigilan casi 800.000 kilómetros cuadrados de bosques con 600 guardias forestales. Sus dispositivos, equipados con algoritmo de IA de reconocimiento de audio, son capaces de detectar señales tempranas de deforestación. Cada dispositivo puede controlar 36 hectáreas de terreno.

Ya sea de sensores que orbitan la Tierra, cámaras que sobrevuelan los bosques de forma autónoma o micrófonos inteligentes capaces de escuchar el avance de la deforestación, las nuevas fuentes de datos proporcionan una herramienta fundamental en la protección de los bosques del planeta.

Juan F. Samaniego

Imágenes | Unsplash/Jesse Gardner, Digital Earth Australia Hotspots, DroneSeed