La IA ayuda a valorar las consecuencias del cambio climático para los mamíferos marinos
Las computadoras pueden contar focas a partir de fotografías aéreas con confiabilidad y a la velocidad del rayo. Según sus patrones espaciales, los pequeños puntos de las imágenes aéreas pueden incluso asignarse a una de las dos principales especies de focas del Mar de Wadden. Así lo demuestra la tesis que defendió el biólogo marino Jeroen Hoekendijk el 26 de enero en Wageningen.
"Para comprender mejor si los mamíferos marinos como las focas se ven afectados por el cambio climático y la desaparición del hielo marino y cómo, es crucial esta ayuda de la inteligencia artificial (IA) en las observaciones", dijo Hoekendijk, que llevó a cabo su investigación en el Real Instituto de Investigación del Mar de los Países Bajos (NIOZ) y en la Universidad e Investigación de Wageningen.
Entrenando IA con fotografías aéreas
Las focas comunes y grises en el mar de Wadden se cuentan desde hace mucho tiempo mediante fotografías aéreas tomadas anualmente desde un pequeño avión. Como resultado, hay disponible una gran cantidad de imágenes aéreas con números verificados de focas de ambas especies.
"Mostramos montones de esas fotos antiguas a un programa de computadora y le preguntamos a la computadora, por ejemplo: 'encuentra las cincuenta focas grises que vimos en esta foto'. Esto nos permitió entrenar el programa informático para reconocer y contar focas", afirmó Hoekendijk.
Anteriormente, las computadoras estaban entrenadas para contar cualquier objeto marcando primero manualmente en las imágenes cada objeto individual, lo cual es una tarea que requiere mucho tiempo.
Imagen: Foca gris durante la temporada de cría en el Mar de Wadden holandés. Crédito: Jeroen Hoekendijk
Distribución espacial
Las focas grises y las focas comunes también se comportan de manera diferente cuando yacen en los bancos de arena del mar de Wadden. Las focas comunes están claramente más dispersas que las focas grises. "Basándonos en ese patrón de distribución específico, ahora podemos reconocer y contar especies en imágenes en las que la resolución es demasiado baja para distinguir las especies en función de sus características externas", dijo Hoekendijk.
Imagen: Algunas especies de pinnípedos se desplazan en solitario, como las focas anilladas (a), mientras que las focas comunes (b) y las focas grises (c), que se desplazan en colonias manteniendo cierta distancia de sus congéneres y las morsas (d), pueden agruparse. Fotos (a)(d) de Eelke Folmer (aéreas).
Laboratorio de campo del Mar de Wadden para el gran Ártico
Según Hoekendijk, el Mar de Wadden ha demostrado ser un "laboratorio de campo" perfecto para desarrollar estas nuevas metodologías. "Ahora podemos buscar y contar focas a una escala mucho mayor, por ejemplo, en el Ártico. Si no sabes exactamente dónde buscar, incluso buscar 7 millones de focas arpa en todo el Ártico es como buscar agujas en un pajar".
Sin embargo, son esenciales esos recuentos de mamíferos marinos como las focas arpa en el Ártico, sostiene Hoekendijk. "Con la desaparición del hielo marino, se espera que las focas que descansan, mudan y dan a luz a sus crías en ese hielo, lo pasen cada vez más mal. Para conocer las consecuencias exactas, tendremos que encontrar y contar los animales año tras año", sabe Hoekendijk. Se espera que el Océano Ártico esté completamente libre de hielo posiblemente para el verano de 2035.
Imagen: Morsas en el Ártico. Crédito: Jeroen Hoekendijk
Hoekendijk espera que las imágenes de satélite desempeñen un papel cada vez más importante en este trabajo.
"La resolución de las imágenes de satélite es cada vez mayor. Un píxel en una fotografía de satélite mide hoy en día sólo 31 por 31 cm. Esto significa que ya se puede ver una foca individual desde el espacio. Sumado a eso, el 'aprendizaje profundo' hace que las computadoras reconozcan cada vez mejor los detalles. Espero que se estén volviendo indispensables en la investigación de las consecuencias del cambio climático para los mamíferos marinos".
Presentación de la tesis "Through the Looking-Glass: Marine mammal monitoring in a changing world"
