{"id":519115,"date":"2024-07-12T16:34:04","date_gmt":"2024-07-12T19:34:04","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=519115"},"modified":"2024-07-12T16:34:04","modified_gmt":"2024-07-12T19:34:04","slug":"para-mapear-la-biodiversidade-de-la-selva","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/para-mapear-la-biodiversidade-de-la-selva\/","title":{"rendered":"Para mapear la biodiversidade de la selva"},"content":{"rendered":"

Un dron de aproximadamente 1 metro (m) de di\u00e1metro sobrevuela el dosel de una selva tropical. Seguidamente, deposita sobre una de las copas de los \u00e1rboles una c\u00fapula transparente de acr\u00edlico con patas fabricadas en fibra de carbono que se asemeja a una ara\u00f1a de unos 2 m de di\u00e1metro. All\u00ed dentro hay c\u00e1maras fotogr\u00e1ficas, grabadores de sonidos y sensores de humedad, de di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>) y de temperatura. A continuaci\u00f3n, el mismo aparato volador, provisto de dos garras y una peque\u00f1a sierra circular, corta un trozo de una rama de la copa del \u00e1rbol y se lo lleva al equipo de investigadores que lo controla en las cercan\u00edas del monte. Ellos tambi\u00e9n reciben en sus computadoras las im\u00e1genes, los sonidos y otros datos recolectados.<\/p>\n

Al mismo tiempo, otros drones provistos de radares mapean la zona por teledetecci\u00f3n y un peque\u00f1o veh\u00edculo rob\u00f3tico recorre el terreno recogiendo muestras. Este arsenal permite hacerse una idea de lo que est\u00e1 preparando el equipo brasile\u00f1o compuesto por 80 cient\u00edficos, uno de los seis finalistas del premio XPRIZE Rainforest Florestas Tropicais, para disputar la final de la competencia, que tendr\u00e1 lugar en julio de 2024. La misi\u00f3n: recabar la mayor cantidad de datos posibles en 24 horas sobre las especies vegetales y animales de una parcela de 100 hect\u00e1reas (ha) de selva amaz\u00f3nica. Y analizarlo todo en otras 48 horas.<\/p>\n

\u201cMientras que atletas de todo el mundo ir\u00e1n en busca de medallas a los Juegos Ol\u00edmpicos de Par\u00eds, nosotros estaremos compitiendo para mapear la biodiversidad de estos ambientes tan poco accesibles\u201d, dice la bi\u00f3loga Simone Dena, de la Universidad de Campinas (Unicamp), coordinadora de bioac\u00fastica del equipo brasile\u00f1o. Habr\u00e1 unos 300 investigadores en representaci\u00f3n de los equipos finalistas: el de Brasil, tres de Estados Unidos, uno de Espa\u00f1a y otro de Suiza en la final que se llevar\u00e1 a cabo en el estado de Amazonas. La fecha y el lugar exactos se dar\u00e1n a conocer m\u00e1s adelante. El primer clasificado recibir\u00e1 5 millones de d\u00f3lares, el segundo 2 millones de d\u00f3lares y el tercero, 500.000 d\u00f3lares. Al finalizar la competencia, los datos se compartir\u00e1n en las bases de datos de acceso abierto GBIF e iNaturalist.<\/p>\n

\u201cEl objetivo es estimular el desarrollo de tecnolog\u00edas aut\u00f3nomas con integraci\u00f3n r\u00e1pida de datos que permitan ampliar los registros y la localizaci\u00f3n de la biodiversidad, y mejorar el conocimiento de los ecosistemas forestales tropicales\u201d, dice la brasile\u00f1a Michelle Siqueira, miembro del equipo de gesti\u00f3n del premio, organizado por la fundaci\u00f3n XPRIZE, una organizaci\u00f3n estadounidense sin fines de lucro. La entidad gestiona premios con miras a acelerar el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas, como la carrera espacial privada y aquellos que est\u00e1n centrados en retos ambientales y sociales emergentes globales, tales como la limpieza de vertidos de petr\u00f3leo en el mar y el monitoreo de la acidificaci\u00f3n de los oc\u00e9anos, entre otros.<\/p>\n

A lo largo de cuatro a\u00f1os de competencia, 300 grupos de 70 pa\u00edses disputaron las fases eliminatorias del certamen y 15 equipos llegaron a la semifinal presencial que tuvo lugar en junio de 2023, cuando pusieron a prueba sus dispositivos por primera vez en un fragmento forestal de Singapur. En esa ocasi\u00f3n, el equipo brasile\u00f1o identific\u00f3 209 especies, entre plantas, anfibios, invertebrados, aves y mam\u00edferos. Cada uno de los seis equipos seleccionados para la final recibi\u00f3 unos 333.000 d\u00f3lares. El equipo brasile\u00f1o ha invertido el dinero en becas de investigaci\u00f3n y materiales, y financiar\u00e1 una expedici\u00f3n a la Amazonia a principios de a\u00f1o para realizar m\u00e1s pruebas de campo.<\/p>\n

\u201cLas t\u00e9cnicas tradicionales no nos permiten llegar a mapear e identificar exhaustivamente muchas especies de plantas y animales antes que gran parte de ellas se extingan\u201d, dice el bi\u00f3logo Vinicius Castro Souza, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz de la Universidad de S\u00e3o Paulo (Esalq-USP), en Piracicaba. \u201cEs por ello que consideramos que este desaf\u00edo es importante para acelerar ese proceso e incluso para el desarrollo de m\u00e9todos de recolecci\u00f3n remota, que conllevan menos riesgos en el trabajo de campo\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n

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Paulo Guilherme Molin - UFSCar\u2009\/\u2009CCN Lagoa do Sino<\/span>Adaptaciones en un carrito automatizado y la estructura en forma de ara\u00f1a pueden dar lugar a patentesPaulo Guilherme Molin - UFSCar\u2009\/\u2009CCN Lagoa do Sino<\/span><\/p><\/div>\n

El Brazilian Team<\/em> est\u00e1 integrado mayoritariamente por brasile\u00f1os, pero incluye a miembros de otros pa\u00edses \u2012Colombia, Estados Unidos, Francia, Alemania, Espa\u00f1a, Portugal y el Reino Unido\u2012 distribuidos en seis subgrupos tem\u00e1ticos: bioac\u00fastica, rob\u00f3tica, teledetecci\u00f3n, ADN, biodiversidad e insights<\/em>. Estas \u00e1reas est\u00e1n organizadas con base en dos estrategias paralelas, centradas en la identificaci\u00f3n de la biodiversidad visible (muestras e im\u00e1genes de animales y plantas) e invisible, mediante el an\u00e1lisis de las trazas de ADN de los organismos presentes en el ambiente, el llamado ADN ambiental (eDNA<\/em>, en ingl\u00e9s). Los investigadores tambi\u00e9n pretenden contar con el apoyo de acciones de ciencia ciudadana, en las cuales participa la comunidad local, para la identificaci\u00f3n de las especies.<\/p>\n

Dispositivos adaptados
\n<\/strong>Para las recolecciones en tierra, se realizaron adaptaciones a un carrito robot comercial de aproximadamente 1,5 m de largo y 100 kilogramos (kg) de peso con una serie de accesorios. Adem\u00e1s de c\u00e1maras y grabadores de sonidos, un sistema recoge y almacena alrededor de 1 kg de hojarasca conteniendo tierra, hojas, ramas y peque\u00f1os insectos. Un taladro ahoyador perfora hoyos de 15 cent\u00edmetros (cm) de profundidad y una trampa luminosa atrae insectos como los mosquitos.<\/p>\n

Por v\u00eda a\u00e9rea, se adapt\u00f3 un dron para transportar la c\u00fapula de acr\u00edlico, una semiesfera que resguarda los dispositivos de las inclemencias del clima. En los lugares donde hay se\u00f1al de internet, unas placas de computadora permiten enviar la informaci\u00f3n a un sistema en la nube. \u201cLa c\u00fapula fue dise\u00f1ada con un formato modular, lo que permite la personalizaci\u00f3n de los dispositivos que va a transportar\u201d, explica el ingeniero electr\u00f3nico Marco Terra, de la Escuela de Ingenier\u00eda de S\u00e3o Carlos (EESC-USP), coordinador del \u00e1rea de rob\u00f3tica del equipo.<\/p>\n

Otro dron lleva adosadas unas pinzas y una sierra que le permiten cortar y transportar ramas de unos 20 cm de longitud que pesan, en promedio, 40 gramos (g). El artilugio, inspirado en una iniciativa canadiense, se gan\u00f3 el simp\u00e1tico apodo de podadora autom\u00e1tica y propone una soluci\u00f3n para la dificultad que supone la recolecci\u00f3n de muestras de los \u00e1rboles gigantes que crecen en la Amazonia. \u201cNormalmente, para este tipo de trabajo, es necesario contar con escaladores o lanzar una especie de honda amarrada a sedales de pesca\u201d, dice Terra. El aparato a\u00fan necesita ajustes en su estabilidad, como pudieron constatar los investigadores cuando lo utilizaron en la semifinal en Singapur.<\/p>\n

Entre los dispositivos desarrollados, opina Terra, la c\u00fapula y la pinza podadora tendr\u00edan m\u00e1s potencial para convertirse en productos comercializables, ya que ser\u00edan \u00fatiles en trabajos de campo de una gran variedad de investigaciones. \u201cLa c\u00fapula, con su dise\u00f1o actual, es una creaci\u00f3n nuestra y ya hemos redactado la solicitud de patente\u201d, dice el ingeniero. Seg\u00fan \u00e9l, uno de los objetivos del equipo es lograr que algunos de los equipos, controlados a distancia, sean aut\u00f3nomos. El resto de los detalles se conocer\u00e1n en la final.<\/p>\n

Adn ambiental e inteligencia artificial
\n<\/strong>Con la ayuda de programas inform\u00e1ticos, el material vegetal y animal recolectado ser\u00e1 sometido por taxonomistas a un proceso de selecci\u00f3n y an\u00e1lisis. Una parte se env\u00eda al laboratorio m\u00f3vil de an\u00e1lisis gen\u00e9ticos. Los investigadores utilizan secuenciadores port\u00e1tiles, del tama\u00f1o de una tableta, que pueden conectarse a una computadora.<\/p>\n

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Paulo Guilherme Molin - UFSCar\u2009\/\u2009CCN Lagoa do Sino<\/span>Los drones transportan dispositivos y recogen ramas a altitudes de hasta 60 metrosPaulo Guilherme Molin - UFSCar\u2009\/\u2009CCN Lagoa do Sino<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cLa secuenciaci\u00f3n in situ<\/em> es complicada. Estamos reajustando los protocolos en colaboraci\u00f3n con los propios fabricantes para hacerlos m\u00e1s eficientes, porque estos dispositivos fueron dise\u00f1ados para analizar secuencias de ADN m\u00e1s largas que las que podemos obtener con el ADN ambiental\u201d, explica la bi\u00f3loga Carla Martins Lopes, del campus de S\u00e3o Carlos de la USP, coordinadora del equipo de ADN.<\/p>\n

Para acelerar el proceso de identificaci\u00f3n de la biodiversidad hay que recoger y procesar m\u00e1s informaci\u00f3n intangible de la misma con la ayuda de software<\/em> con inteligencia artificial. Con los drones de teledetecci\u00f3n se utilizan tres estrategias. La primera es la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes mediante la t\u00e9cnica de escaneado conocida como Light Detection and Ranging (l\u00eddar), que se vale de pulsos de luz l\u00e1ser que son reflejados por los \u00e1rboles y permite el mapeo de la estructura de la selva, como el relieve y la altura de la vegetaci\u00f3n, adem\u00e1s de las reservas de carbono. \u201cLa segunda consiste en elaborar mapas de alta resoluci\u00f3n de las copas de los \u00e1rboles, que se usan para entrenar a un algoritmo de reconocimiento de especies similar al que realizan los sistemas de reconocimiento facial\u201d, dice el ingeniero forestal Danilo Roberti Alves de Almeida, uno de los directores de la startup<\/em> BRCarbon Climate Tech y coordinador del subgrupo de teledetecci\u00f3n, junto con el gestor ambiental Paulo Guilherme Molin, de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar). La tercera estrategia emplea drones aut\u00f3nomos con sensores de zum \u00f3ptico, para registrar fotograf\u00edas de la vegetaci\u00f3n en alta resoluci\u00f3n para su posterior identificaci\u00f3n utilizando inteligencia artificial.<\/p>\n

Tambi\u00e9n se est\u00e1 desarrollando otro algoritmo que ser\u00e1 capaz de reconocer sonidos de animales, entre ellos, aves, anfibios, murci\u00e9lagos e insectos. Est\u00e1 siendo entrenado con la base de datos p\u00fablica de la Fonoteca Neotropical Jacques Vielliard (FNJV) del Museo de la Diversidad Biol\u00f3gica de la Unicamp, que contiene aproximadamente 81.000 registros. \u201cEstamos en contacto con investigadores de la Amazonia para recolectar m\u00e1s sonidos de animales de la regi\u00f3n para ampliar la colecci\u00f3n que utilizar\u00e1 nuestro software<\/em>\u201d, explica el bi\u00f3logo Lu\u00eds Felipe Toledo, de la Unicamp, uno de los coordinadores del grupo de bioac\u00fastica. La idea es que el software<\/em> est\u00e9 disponible en acceso abierto.<\/p>\n

Los otros cinco equipos tambi\u00e9n han apostado al desarrollo de drones, robots aut\u00f3nomos, plataformas a\u00e9reas y sistemas de inteligencia artificial que permiten recolectar e identificar especies en forma autom\u00e1tica lo m\u00e1s r\u00e1pido posible. \u201cLa propuesta del protocolo del equipo brasile\u00f1o, que utiliza drones, robots de recolecci\u00f3n y procesamiento de datos de ADN, todo en forma integrada, asoma prometedora para el objetivo de agilizar las actividades de reconocimiento de especies en estos ambientes\u201d, apunta el bi\u00f3logo Fabiano Rodrigues de Melo, de la Universidad Federal de Vi\u00e7osa (UFV), quien no participa en la competencia. \u00c9l viene utilizando drones y programas con inteligencia artificial desde 2017 para la identificaci\u00f3n de muriqu\u00edes [una variedad de monos ara\u00f1a] en los bosques de Minas Gerais.<\/p>\n

\u201cLas selvas tropicales albergan la mayor biodiversidad del planeta, y esta diversidad a\u00fan es poco conocida, especialmente en el \u00e1mbito de la selva amaz\u00f3nica, con sus dimensiones continentales\u201d, dice la ingeniera agr\u00f3noma Simone Aparecida Vieira, de la Unicamp, integrante de la coordinaci\u00f3n del Programa Biota-FAPESP. Ella se\u00f1ala que los m\u00e9todos tradicionales de estudio de la biodiversidad demandan demasiado tiempo y personal, por lo que el empleo de tecnolog\u00edas de vanguardia para la identificaci\u00f3n de especies en estos lugares puede ser de ayuda para las pol\u00edticas de conservaci\u00f3n. \u201cEl premio trae al presente este desaf\u00edo, fomentando el desarrollo de ideas audaces para ampliar nuestro conocimiento sobre la biodiversidad, algo que el Biota tambi\u00e9n ha estimulado desde su creaci\u00f3n, en 1999, y es uno de los \u00edtems incluidos en su planificaci\u00f3n estrat\u00e9gica para el per\u00edodo 2020-2030\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n

La financiaci\u00f3n del premio, cuya dotaci\u00f3n total asciende a 10 millones de d\u00f3lares, proviene de la fundaci\u00f3n Alana, vinculada al Instituto Alana, una organizaci\u00f3n sin fines de lucro brasile\u00f1a que promueve acciones de protecci\u00f3n de los derechos de ni\u00f1os y adolescentes. \u201cNos pusimos en contacto con la fundaci\u00f3n XPRICE y les instamos a pensar en algo orientado a hallar soluciones para el sur global, y ellos arribaron a la conclusi\u00f3n de que la p\u00e9rdida de especies en las selvas tropicales era un tema urgente\u201d, comenta Pedro Hartung, director ejecutivo de la fundaci\u00f3n. \u201cSi nuestro objetivo es proteger a los ni\u00f1os, debemos garantizarles que tengan un mundo sostenible donde puedan crecer. Y ello tiene que ver con iniciativas tendientes a encontrar alternativas para preservar nuestra biodiversidad\u201d, concluye.<\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong>\u00a0De la historia natural a la conservaci\u00f3n de los anfibios brasile\u00f1os (n\u00ba 22\/11096-8<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Luis Felipe de Toledo Ramos Pereira (Unicamp);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.656.574,79.
\n2.<\/strong> Para entender los bosques restaurados en beneficio de la gente y la naturaleza \u2013 NewFor (n\u00ba 18\/18416-2<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0Programa<\/strong>\u00a0Biota;\u00a0Convenio<\/strong>\u00a0Organizaci\u00f3n Neerlandesa para la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica (NWO);\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Pedro Henrique Santin Brancalion (USP);\u00a0Investigador responsable en el exterior<\/strong>\u00a0Franciscus Johannes Jozef Maria Bongers (Wageningen University & Research, Holanda);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.659.863,08.
\n3.<\/strong> Restauraci\u00f3n de la vegetaci\u00f3n nativa en el Bosque Atl\u00e1ntico mediante la combinaci\u00f3n estrat\u00e9gica de medidas obligatorias y compromisos voluntarios \u2012 CCD-EMA (n\u00ba 21\/11940-0<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2012 Centros de Ciencia para el Desarrollo;\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Paulo Guilherme Molin (UFSCar);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 355.136,76.<\/p>\n

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