{"id":132913,"date":"2013-09-20T16:05:12","date_gmt":"2013-09-20T19:05:12","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=132913"},"modified":"2017-03-09T13:41:00","modified_gmt":"2017-03-09T16:41:00","slug":"la-observacion-remota","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/la-observacion-remota\/","title":{"rendered":"La observaci\u00f3n remota"},"content":{"rendered":"
\"Imagen

Laboratorio de Fenolog\u00eda\/ Unesp y Recod\/ Unicamp<\/span>Imagen de una de las c\u00e1maras instaladas en el cerrado, con identificaci\u00f3n de seis especies vegetales en blanco. Las dos primera de arriba, por ejemplo, muestran, a la izquierda, a la llamada peroba-do-cerrado (Aspidosperma tomentosum<\/em>), y a la derecha, al pequi (Caryocar brasiliensis<\/em>)Laboratorio de Fenolog\u00eda\/ Unesp y Recod\/ Unicamp<\/span><\/p><\/div>\n

La fenolog\u00eda es una de las ramas m\u00e1s antiguas de las ciencias naturales. Consiste en el estudio de los eventos c\u00edclicos de las plantas y los animales y su relaci\u00f3n con el clima. \u201cEs un trabajo artesanal que empieza con la marcaci\u00f3n de \u00e1rboles en el campo y se desarrolla mensualmente, mediante la observaci\u00f3n del surgimiento de hojas, botones, flores y frutos\u201d, dice la profesora Patr\u00edcia Morellato, coordinadora del Laboratorio de Fenolog\u00eda del Instituto de Biociencias de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro. En la fenolog\u00eda tradicional, los datos recabados se relacionan con la dispersi\u00f3n de semillas a cargo de animales frug\u00edvoros o insectos polinizadores que se valen de los recursos florales. Para ir m\u00e1s all\u00e1 y analizar la influencia del clima sobre las plantas, es necesario hacer un estudio sistem\u00e1tico de campo que extiende durante entre tres y cinco a\u00f1os en promedio.<\/p>\n

\u201cEs un trabajo agotador, que abarca a varias personas durante un buen lapso de tiempo\u201d, dice Morellato, quien desde 2010 coordina un proyecto innovador de fenolog\u00eda remota en \u00e1reas tropicales denominado e-fenologia, con financiaci\u00f3n de la FAPESP y el Microsoft Research Institute. Adem\u00e1s de la instalaci\u00f3n de una c\u00e1mara digital en la punta de una torre, a 18 metros del suelo, en un \u00e1rea de cerrado [la sabana brasile\u00f1a] en Itirapina, interior de S\u00e3o Paulo, se desarrollaron software y otras herramientas destinadas a la observaci\u00f3n remota y al an\u00e1lisis de la informaci\u00f3n que se recaba. Son socios en este proyecto el Laboratorio de Fenolog\u00eda de la Unesp de Rio Claro y el laboratorio Reasoning for Complex Data (Recod) del Instituto de Computaci\u00f3n de la Universidad de Campinas (Unicamp), donde act\u00faa el profesor Ricardo Torres, quien tambi\u00e9n participa en la investigaci\u00f3n.<\/p>\n

A partir de agosto, se instalar\u00e1n cinco c\u00e1maras en distintos tipos de vegetaci\u00f3n: campi\u00f1a, cerrado o sabana, semi\u00e1rido brasile\u00f1o o caatinga, bosque semideciduo y bosque atl\u00e1ntico. \u201cHaremos un estudio para evaluar el valor del monitoreo remoto de fenolog\u00eda en diferentes tipos de vegetaci\u00f3n, en comparaci\u00f3n con la observaci\u00f3n tradicional\u201d, dice Torres. La propuesta de los investigadores para una nueva fase del proyecto, una extensi\u00f3n del actual, consiste en usar im\u00e1genes obtenidas a partir de aviones no tripulados, los Vants, para cubrir un \u00e1rea mucho mayor de vegetaci\u00f3n. \u201cQueremos relevar nuevos puntos para analizar el impacto de los cambios clim\u00e1ticos en los bosques de las regiones tropicales\u201d, dice Torres. Este proyecto inaugur\u00f3 el campo de las investigaciones en fenolog\u00eda remota de \u00e1reas tropicales en Sudam\u00e9rica. \u201cNo existen muchas c\u00e1maras en el tr\u00f3pico y no hay ninguna publicaci\u00f3n sobre el tema hasta el momento\u201d, dice Morellato. Uno de los principales grupos de investigaci\u00f3n que utilizan c\u00e1maras digitales y otras tecnolog\u00edas para la monitorizaci\u00f3n remota en \u00e1reas templadas es el del profesor Andrew Richardson, de la Universidad Harvard, de Estados Unidos.<\/p>\n

\"Una

Laboratorio de Fenolog\u00eda\/ Unesp y Recod\/ Unicamp<\/span>Una torre de 18 metros de altura y una c\u00e1mara digital instaladas en Itirapina, en el cerrado paulistaLaboratorio de Fenolog\u00eda\/ Unesp y Recod\/ Unicamp<\/span><\/p><\/div>\n

La Red Nacional de Fenolog\u00eda de Estados Unidos, financiada por la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencias (NSF), empez\u00f3 a monitorizar la influencia del clima sobre la fenolog\u00eda de plantas, animales y paisajes en 2007. Recientemente, los investigadores de dicha red publicaron un estudio en el cual se afirma que la primavera de 2012 empez\u00f3 casi un mes antes que el promedio hist\u00f3rico desde 1900. Este fen\u00f3meno, denominado falsa primavera, puesto que buena parte de la vegetaci\u00f3n no logr\u00f3 desarrollarse como era de esperarse para la estaci\u00f3n, fue consecuencia del clima m\u00e1s c\u00e1lido que lleg\u00f3 prematuramente. Seg\u00fan el estudio, las floraciones se concretaron muy tempranamente, lo que dej\u00f3 a diversas especies vulnerables ante las olas de fr\u00edo que a\u00fan suced\u00edan. Entre las zonas m\u00e1s afectadas se encontraba el as\u00ed llamado cintur\u00f3n del ma\u00edz, que abarca a los estados de Iowa, Illinois, Indiana y Michigan. Los investigadores arribaron a la conclusi\u00f3n de que, ante el calentamiento global, el surgimiento de primaveras precoces se convertir\u00e1 en la nueva realidad del pa\u00eds.<\/p>\n

Diversos grupos de investigaci\u00f3n en fenolog\u00eda remota operan distribuidos por pa\u00edses tales como Jap\u00f3n, Holanda, Australia, Canad\u00e1 y el Reino Unido. En Jap\u00f3n, por ejemplo, webcams \u2013c\u00e1maras de video conectadas a computadoras\u2013 dispersas por todo el pa\u00eds para el monitoreo en general se utilizan tambi\u00e9n para observar el ciclo de las plantas. La fenolog\u00eda moderna le debe mucho al bot\u00e1nico sueco Carl Linnaeus, quien durante el siglo XVIII registr\u00f3 sistem\u00e1ticamente las \u00e9pocas de floraci\u00f3n y las condiciones clim\u00e1ticas exactas en que \u00e9stas suced\u00edan en 18 lugares de Suecia durante muchos a\u00f1os.<\/p>\n

Chequeo de datos<\/strong>
\nEl punto de partida del proyecto e-fenolog\u00eda est\u00e1 compuesto por datos de m\u00e1s de 2 mil plantas, recabados en observaciones mensuales realizadas en una extensi\u00f3n de cerrado de 260 hect\u00e1reas en Itirapina, desde finales de 2004. El muestreo de la vegetaci\u00f3n se lleva a cabo en 36 transectos \u2013las franjas de tierra previamente demarcadas por los investigadores, de 25 metros por 2,5 metros\u2013, distribuidos en cuatro ambientes distintos: dos en el borde y dos en el interior del cerrado. Mensualmente, cuatro investigadores van al campo para muestrear individualmente cada una de las m\u00e1s de 2 mil plantas. \u201cAnalizamos los brotes, la ca\u00edda foliar, las flores y los frutos\u201d, explica Bruna Alberton, quien particip\u00f3 en las investigaciones de campo durante su maestr\u00eda en fenolog\u00eda remota y ahora lo hace tambi\u00e9n durante su doctorado.<\/p>\n

Los datos anotados en papel se pasan a una planilla y reci\u00e9n entonces se los carga en la computadora bajo forma de un gr\u00e1fico. \u201cEl uso de tecnolog\u00eda remota permitir\u00e1 efectuar una estimaci\u00f3n de la variaci\u00f3n del patr\u00f3n fenol\u00f3gico de alteraci\u00f3n foliar en el transcurso del tiempo, sin necesidad de ir al campo\u201d, dice Torres, quien coordina la investigaci\u00f3n en el Recod. Y el banco de datos que se est\u00e1 montando permitir\u00e1 que el chequeo de datos se realice con suma rapidez. En la torre, aparte de la c\u00e1mara digital que toma cinco fotograf\u00edas por hora entre las 6 de la ma\u00f1ana y las seis de la tarde, tambi\u00e9n se instal\u00f3 una estaci\u00f3n de monitoreo clim\u00e1tico.<\/p>\n

El an\u00e1lisis foliar fue una de las fases de alteraci\u00f3n de las plantas escogidas para la validaci\u00f3n del uso de la tecnolog\u00eda de monitoreo remoto. \u201cLogramos demostrar que en el tr\u00f3pico, al igual que en las zonas de climas templados, el monitoreo remoto de las plantas presenta resultados compatibles con las observaciones de campo\u201d, relata. Como la cantidad de especies es mucho mayor en las zonas tropicales, tanto el reconocimiento de patrones como la comprensi\u00f3n del proceso de influencia del clima en la alteraci\u00f3n de las fases son m\u00e1s complejos. \u201cNosotros trabajamos en la validaci\u00f3n de los datos de las c\u00e1maras con los datos de las observaciones fenol\u00f3gicas realizadas en el suelo\u201d, dice Morellato.<\/p>\n

Asimismo, como en el tr\u00f3pico las estaciones no est\u00e1n definidas claramente, los cambios de fase ocurren de manera suave. En los climas templados es m\u00e1s f\u00e1cil detectar dicho cambios, a ejemplo de la coloraci\u00f3n de las hojas de los \u00e1rboles o la ca\u00edda de hojas. \u201cEn las zonas templadas, los estudios han demostrado que los ciclos fenol\u00f3gicos de las plantas se ven afectados por los cambios clim\u00e1ticos, pero hasta el comienzo del proyecto e-fenolog\u00eda no hab\u00eda iniciativas destinadas a comprender estos ciclos en las zonas tropicales\u201d, dice Torres.<\/p>\n

La informaci\u00f3n del color de las plantas se extrae a partir de los canales de color RGB (rojo, verde y azul) de la imagen tomada por la c\u00e1mara digital. \u201cEl an\u00e1lisis y el procesamiento de las im\u00e1genes para la extracci\u00f3n del porcentaje de colores se realizan en la Unicamp, con el apoyo de los investigadores de la Unesp\u201d, dice Torres. Como en el cerrado existen dos estaciones bien definidas, la estaci\u00f3n seca y la h\u00fameda, en el transcurso de un determinado per\u00edodo de tiempo es posible ver la variaci\u00f3n de colores de esos canales. En la estaci\u00f3n seca, por ejemplo, como las hojas adquieren una tonalidad que va del marr\u00f3n al rojizo, existe un aumento en el canal del rojo.<\/p>\n

El grupo de investigaci\u00f3n de la Unicamp desarroll\u00f3 algoritmos y nuevas t\u00e9cnicas basadas en el procesamiento de im\u00e1genes y la visi\u00f3n computacional que permiten la identificaci\u00f3n autom\u00e1tica de ejemplares en la imagen. \u201cCon base en una determinada especie de inter\u00e9s, nuestros programas son capaces de determinar qu\u00e9 otras zonas de la imagen contienen ejemplares de la misma especie, considerando patrones fenol\u00f3gicos y t\u00e9cnicas de aprendizaje de la m\u00e1quina\u201d, dice Torres. \u201cLa fenolog\u00eda remota cuenta con diversas aplicaciones porque es posible monitorear especies en car\u00e1cter de modelos en un \u00e1rea con diferentes grados de fragmentaci\u00f3n en una escala mucho mayor que la que se aplica actualmente\u201d, dice Morellato. Como los datos meteorol\u00f3gicos tambi\u00e9n son diarios, es posible efectuar an\u00e1lisis coordinados, cosa que no suced\u00eda antes. \u201cAhora estamos trabajando para mostrar la relaci\u00f3n de las alteraciones foliares con las del clima.\u201d<\/p>\n

Una aplicaci\u00f3n en el campo<\/strong>
\nAs\u00ed ha surgido en diversos art\u00edculos cient\u00edficos que se presentar\u00e1n en conferencias internacionales una nueva representaci\u00f3n de los aspectos fenol\u00f3gicos de las plantas. \u201cDecodificamos la informaci\u00f3n de diversas im\u00e1genes tomadas durante un largo per\u00edodo de tiempo en una sola imagen, denominada ritmo visual fenol\u00f3gico\u201d, dice Torres. \u201cLa idea consiste en que, en lugar de procesar toda la colecci\u00f3n de im\u00e1genes para extraer patrones c\u00edclicos, con una representaci\u00f3n m\u00e1s sencilla y compacta logramos ofrecer una informaci\u00f3n equivalente.\u201d<\/p>\n

\"068_071_Microsoft_210\"<\/a>En colaboraci\u00f3n con investigadores del \u00e1rea de interfaces del Instituto de Computaci\u00f3n, se ha desarrollado una aplicaci\u00f3n para tel\u00e9fonos inteligentes que les permitir\u00e1 a los bi\u00f3logos anotar sus observaciones en el campo directamente en el m\u00f3vil, no necesidad de recurrir al papel. \u201cLos datos nacer\u00e1n digitalmente, y esto facilitar\u00e1 el proceso de inserci\u00f3n en nuestro banco de datos\u201d, dice Torres. Son distintas estrategias destinadas a esa aplicaci\u00f3n que se testear\u00e1n en campo durante este semestre, a los efectos de evaluar cu\u00e1l es la m\u00e1s efectiva. Otra vertiente del trabajo, denominada prospecci\u00f3n de series temporales, identifica el punto de corte de una alteraci\u00f3n, por ejemplo. \u201cProcuramos saber si la variaci\u00f3n del verde de una especie se relaciona con aspectos climatol\u00f3gicos tales como la ocurrencia de lluvias, por ejemplo\u201d, dice. Tambi\u00e9n toman parte en el proyecto la Universidad Federal de Rio Grande do Sul, la Pontificia Universidad Cat\u00f3lica de Minas Gerais y la Universidad de Lorraine, en Francia.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nE-fenolog\u00eda: aplicaci\u00f3n de nuevas tecnolog\u00edas de monitorizaci\u00f3n de la fenolog\u00eda y de los cambios clim\u00e1ticos en el tr\u00f3pico (n\u00ba 2010\/ 52113-5<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda Regular al Proyecto de Investigaci\u00f3n \u2013 Programa de Investigaci\u00f3n sobre Cambios Clim\u00e1ticos Globales \u2013 Convenio FAPESP\/ Microsoft; Coord.<\/strong> Leonor Patr\u00edcia Cerdeira Morellato\/ Unesp; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 331.023,44 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nALMEIDA, J. et al<\/em>. Applying machine learning based on multiscale classifiers to detect remote phenology patterns in cerrado savanna trees<\/a>. Ecological Informatics<\/strong>. Versi\u00f3n online, 4 jul. 2013.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Investigaci\u00f3n de campo cuenta con c\u00e1maras y programas inform\u00e1ticos","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[275,278,269],"coauthors":[115],"class_list":["post-132913","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-biodiversidad","tag-biologia-es","tag-ambiente-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132913","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=132913"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132913\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=132913"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=132913"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=132913"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=132913"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}