Robots e inteligencia artificial protegen y monitorean la vida submarina

El océanos Desempeñan un papel clave en el sostenimiento de la vida: están inevitablemente vinculados a la biodiversidad, el clima, el bienestar y la salud humanos. En el contexto actual de crisis climática, tienen capacidad de absorber hasta el 31% de las emisiones de CO₂ antropogénicos y producen más del 50% del oxígeno que respiramos. Son los verdaderos “pulmones” del mundo.

Desde su superficie, naturalistas como Charles Darwin exploraron la vida en la Tierra y con la llegada de los primeros submarinos, los científicos pudieron ver de cerca el fondo marino por primera vez. Actualmente, proyectos que combinan diferentes tecnologías, como inteligencia artificial y vehículos no tripuladospermiten en tiempo real y casi de forma automática identificar especies, avisar de lo que ocurre a grandes profundidades o capturar y analizar la basura que arrojamos al mar.

“Las observaciones biológicas deben mejorar radicalmente para contribuir a nuestra comprensión de los ecosistemas marinos y la biodiversidad bajo múltiples factores de estrés y cambios globales a largo plazo”, afirma a SINC. Jaume Pieradel Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC).

Piera es parte del proyecto ANERIS, una iniciativa europea que quiere poner en marcha una red de Biología Marina Operacional, «mediciones rutinarias sistemáticas y a largo plazo de la vida oceánica y costera, y su rápida interpretación y difusión». Rastrean de todo, desde bacterias hasta grandes cetáceos.

Para ello cuentan con diferentes tecnologías, como los sumergibles CytoSubs, que recogen imágenes que analizan microorganismos y partículas del agua, como el fitoplancton; o la aplicación MINKA, en la que cualquier ciudadano puede aportar sus imágenes. “De momento se ha realizado una prueba piloto en la costa catalana en la que ya se han reportado más de 174.000 observaciones de más de 2.800 especies diferentes”, explica el científico del ICM-CSIC.

Este trabajo es especialmente relevante para detectar especies difíciles de observar o para la aparición de invasores en sus primeras etapas de asentamiento. “Su detección temprana nos permite generar alarmas para activar planes de erradicación”, afirma el experto. La idea es que ANERIS recopile big data para la toma de decisiones en materia de políticas oceánicas, en particular dentro de la Directiva marco sobre la estrategia marina.

Cámaras en vivo sobre arrecifes y fauna.

Para que esta y otras iniciativas sean posibles, se instalan plataformas permanentes para proporcionar de poder a los instrumentos científicos. Uno de ellos es OBSEA, a 4 km de la costa de Vilanova i la Geltrú, que integra sensores y cámaras de vídeo que almacenan información, además de instrumentos como sismómetros, un hidrófono o una boya a 40 metros del observatorio con cámara de videovigilancia. y estación. El tiempo con GPS.

Este observatorio se complementa con datos recogidos por los vehículos de los proyectos con los que colabora. “Además de desplegar dos equipos de última generación con ANERIS –de los que hay muy pocos instalados en todo el mundo–, también somos plataforma de pruebas para el proyecto BITER y PLOME, en el que participan el CSIC, las universidades de Están implicadas Girona, Baleares, la Politécnica de Madrid y la empresa Iqua Robotics”, explicó a SINC. Joaquín del Río Fernándezprofesor de la Universidad Politécnica de Cataluña y director de OBSEA.

La plataforma aplica técnicas de inteligencia artificial analizar fotografías y videos de macrofauna, principalmente peces. Asimismo, cuenta con tres cámaras en directo en las que se pueden visualizar los arrecifes artificiales de Seaslag, un proyecto para crear nuevos materiales para estructuras de regeneración marina.

“Hay muy pocos observatorios submarinos como el nuestro en Europa. En España sólo existe la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN), pero está destinada a generar energía marina”, afirma Del Río Fernández.

Vehículos de última generación

Por su parte, la Universidad de Girona ha estado trabajando en vehículos submarinos autónomos (AUV). Son la institución que lidera PLOME, una plataforma que monitorea y mapea ecosistemas marinos con inteligencia artificial y tecnología de punta.

«Somos un laboratorio de referencia a escala nacional e internacional. En este proyecto desarrollamos nuevas técnicas de navegación para que los vehículos trabajen en conjunto con estaciones fijas en el fondo marino”, explica a SINC. Marc Carreras Pérez, Profesor de la universidad catalana.

Se trata de conseguir robots autónomos que colaboren con la estación, puedan aparcarse para cargar baterías y permanecer sumergidos durante semanas. “Estos experimentos se realizarán durante este verano de 2024”, detalla Carreras Pérez.

Jacopo AguzziEl investigador principal de PLOME, añade: “Estamos trabajando con un equipo científico multidisciplinario, desde biólogos pesqueros hasta ingenieros y programadores. software. “Somos coordinadores de DIGI4ECO, una iniciativa para digitalizar ecosistemas, y de REDRESS, una red de plataformas robóticas cooperativas para restaurar ecosistemas marinos de forma remota y monitorearlos”, continúa.

Las imágenes de las cámaras de vídeo les permiten contar individuos de diferentes especies de forma automatizada mediante IA y, añadiendo láseres y sistemas de visión basados ​​en sonido (métodos optoacústicos), determine el tamaño de cada animal.

«Poder ver biomasa de las diferentes especies e informar sobre la riqueza de un ecosistema. Las imágenes también nos permiten ver sus interacciones y comportamientos, para aprender más sobre la estructura de la red alimentaria marina”, enfatiza Aguzzi.

Evaluación de basura marina

Otro de los grandes retos para los expertos en biología marina y nuevas tecnologías es el de Gestión de residuos que se acumulan en el mar.. En Canarias, en el Banco de La Concepción, una montaña submarina situada a 75 kilómetros al norte de la isla de Lanzarote, científicos del Instituto Español de Oceanografía (IEO) instalaron un vehículo remolcado por control remoto para realizar registros de la basura acumulada entre 2009 y 2017. .

En total registraron 56 transectos (archivos cinematográficos del ecosistema) y sus resultados, que acaban de publicarse en la revista Contaminación ambientalmuestran que más del 80% de los residuos localizados por el robot fueron plásticaprincipalmente sedales de pesca, restos de cabos, sedales o palangres.

“En zonas como las de este estudio, la morfología de la montaña, que se enfrenta bruscamente a la corriente dominante, crea un efecto isla que produce una mayor acumulación de basura en zonas de sombra o remansos”, explica a SINC. Pablo Martín Sosadel OEI.

De la basura encontrada, sólo el 5% dañó algún coral o esponja individual. Esta zona es una Lugar de Importancia Comunitaria y Zona de Especial Protección para las Aves, donde es habitual encontrar arrecifes de coral de aguas frías, gorgonias formando verdaderos bosques o colonias de grandes esponjas. Además, es hábitat del delfín mular y del desarrollo de juveniles de Tortuga estúpida.

Nunca sabremos qué libros o cartas habría escrito Darwin si hubiera tenido acceso a estas tecnologías submarinas, pero podemos asegurar que los nuevos sistemas de comunicación y procesamiento de datos revolucionarán el conocimiento y la conservación del mundo sumergido.