Los científicos comprometidos con mejorar la tecnología existente para crear un inventario de biodiversidad desarrollan nuevos equipos mientras participan en la competencia global XPrize Tropical Forests. Los nuevos equipos pueden monitorear, identificar y clasificar árboles, así como atraer y capturar insectos, todo de forma autónoma y en beneficio de la ciencia.
Las soluciones fueron diseñadas por los equipos que llegaron a la final del concurso y compitieron por el premio de US$ 5 millones (más de R$ 25 millones), que se pagará al 1er lugar. Los últimos avances tecnológicos fueron presentados en julio en la prueba de validación que se realizó en la Reserva de Desarrollo Sostenible de Río Negro, cercana a Manaos, en el estado de Amazonas.
Preocupado por el impacto que podría causar una tecnología amigable con el medio ambiente, el equipo norteamericano Welcome to the Jungle optó por desarrollar soluciones de materiales biodegradables para posicionar sus plataformas capaces de recolectar el material necesario para identificar especies. Similar a una telaraña, la estructura se adapta a diferentes entornos, como las copas de los árboles, y se posiciona mediante un dron.
Resolución alta
El grupo desarrolló dos plataformas, una equipada con un sensor remoto tipo Lider (Light Detección y Rango), capaz de escanear en 3D y con alta definición, y una cámara multiespectral y térmica más adecuada para zonas elevadas.
La herramienta puede clasificar especies de árboles según la mancha en la copa del árbol en la imagen formada.
“No es un concepto nuevo, pero sí un modelo nuevo que se basa básicamente en la morfología y tipo de mancha principal. De esta manera podemos morfologizar la mancha para saber el tipo de distribución”.dice el experto en ADN ambiental Chai-Shian Kua.
La otra plataforma terrestre se estructuró con cámaras trampa, sensores bioacústicos y recolección de ADN ambiental para zonas secas e inundadas.
“Nuestros datos de ADN ambiental se pueden recopilar de diversas formas. Tenemos la capacidad de recoger agua, pero también de filtrarla y recogerla de forma aislada, por ejemplo”.afirma Matthew Spenko, experto en robótica y coordinador del equipo.
Todas estas soluciones estaban equipadas con una aplicación, también desarrollada por el equipo, capaz de procesar diferentes datos de forma automática y secuencial y reportarlos en poco tiempo en paneles de control fáciles de entender.
Escucha
Al igual que el equipo norteamericano, el grupo hispanobrasileño Providence+ también invirtió en el desarrollo de una tecnología exclusiva denominada Drop (acrónimo de Deep Tropical Forest Operational Platform en inglés).
La herramienta, similar a un disco atravesado por un eje central, puede recopilar datos muy similares a los de la competencia, con la diferencia de que reúne todas las capacidades de captura en un mismo equipo, que puede posicionarse tanto en el agua como en el agua. copa de un árbol.
Además de sensores de movimiento, cámaras, micrófonos y un compartimento para muestras de ADN ambiental del agua o del suelo, la solución también cuenta en su estructura con una batería, un GPS y un sistema de comunicación inalámbrica que accede a inteligencia artificial para la identificación automatizada de especies.
“Esto implica identificar lo que llamamos clases de fuentes acústicas, tipos de fuentes que pueden pertenecer a una especie o a un río, viento, lluvia, porque el reconocimiento automático también incluye fuentes físicas no biológicas, como tormentas, lluvia, ruido de motores, disparos de fusil. fuego. También existe toda esta parte de la que podemos hablar que sirve para proteger esta tierra”.explica Michel André, que coordina el equipo.
La inteligencia artificial recibió como base de datos los estudios acústicos desarrollados desde 2017 por el equipo, que reúne a académicos de la Universidad de Cataluña y la Pompeu Fabra de Barcelona, así como al equipo de investigadores del Instituto Mamirauá, en Manaos.
Con estos datos, el equipo ya es capaz de identificar 160 especies mediante sonidos.
“Creamos un sistema que hoy bien puede asumir el rol de ser un sistema automatizado de monitoreo de la biodiversidad brasileña. Esto ya lo tenemos y está listo, fue implementado en la unidad de conservación, en el Instituto Mamirauá, y lo estamos implementando en otras 20 unidades de conservación, en Brasil y fuera de Brasil”dice Emiliano Ramalho.
insectos
El equipo de Limelight Rainforest se centró en la biodiversidad de insectos. El grupo innovó en modelos de trampas sumado a una tecnología exclusiva desarrollada por el grupo norteamericano. Las luces nocturnas acercan las innumerables especies al punto de captura de la cámara para que las imágenes finalmente puedan ser analizadas por la inteligencia artificial.
“Nos dimos cuenta de que los insectos realmente faltan en los datos y son uno de los organismos con mayor biodiversidad del planeta. Son un alimento importante, son importantes en todos los aspectos del ecosistema. Entonces, una de las partes más importantes en las que estamos tratando de avanzar es crear estas bases de datos y comenzar a comprender qué insectos hay aquí”.dice Julie Allen, especialista en bioinformática.
El equipo es una plataforma de muestreo guiada por drones que permite recolectar información y especies para análisis y secuenciación de ADN en laboratorios compactos.
“Estamos midiendo varias formas diferentes de recopilar datos, por lo que tenemos datos acústicos, recolectaremos sonidos de pájaros, sonidos de murciélagos, otros sonidos, recolectaremos ADN electrónico, ADN ambiental del agua, el aire y las superficies, y también recolectaremos insectos. ellos mismos.»afirma el coordinador del grupo, Guillaume Charone.
Aplicabilidad
Según el secretario de Economía Verde del MDIC (Ministerio de Desarrollo, Industria, Comercio y Servicios), Rodrigo Rollemberg, el desarrollo de este tipo de innovación puede favorecer el liderazgo brasileño en la transición hacia una economía verde. Por ello, el gobierno federal ha impulsado iniciativas como la realización de la final del XPrize Bosques Tropicales en la Amazonía.
Para el secretario, tecnologías como las que desarrollan los equipos concursantes podrían favorecer las cadenas productivas de la biodiversidad amazónica, además de consolidar conocimientos tradicionales a través de la ciencia y posibilitar soluciones a problemas que enfrentan las comunidades tradicionales y pueblos indígenas de la región.
“La moniliasis es una enfermedad de los árboles de cacao y cupuaçuz y es necesario talar el árbol para combatir la plaga. Pero la gente suele ocultar la existencia de la planta enferma por miedo a perderla. Drones vinculados a inteligencia artificial con un algoritmo que identifica moniliasis permitieron, por ejemplo, acciones de defensa de la salud”dice.
Para acercar la innovación al conocimiento, el MDIC pretende aunar las investigaciones desarrolladas por el CBA (Centro de Bionegócios da Amazônia), en Manaus, con las soluciones tecnológicas que resultan de la competencia.
“Este es el primer paso de una asociación para que las instituciones y las comunidades locales puedan utilizar, poner a disposición y reforzar estas tecnologías”declaró Rollemberg.
Con información de Agencia Brasil.
