Lista para desplegarse una nueva generación de robots asesinos de estrellas de mar
La Gran Barrera de Coral de Australia no puede tomarse un descanso: además de lidiar con la contaminación, los huracanes y consecutivos episodios de blanqueamiento de coralesblanqueamiento de corales, el arrecife más icónico del mundo está siendo devorado vivo por millones de espinosas y venenosas estrellas de mar conocidas como estrellas de mar corona de espinas (COTS por sus singlas en inglés).
Pero en un enfrentamiento acorde con una película de ciencia ficción, los científicos han desarrollado un nuevo robot para cazar y matar a estas estrellas de mar: un vehículo submarino asesino y autónomo llamado RangerBot.
Desde 2010 ha estado en auge la población de COTS nativas que comen corales, y el brote está plagando la Gran Barrera de Coral de 2.300 kilómetros de largo.
RangerBot se introducirá esta semana en el arrecife - y a las pesadillas estrellas de mar - en parte para ayudar con los esfuerzos en curso para controlar las COTS. Este "cazarrecompensas" autónomo es el resultado de más de una década de investigación y desarrollo por el experto en robótica de la Universidad de Tecnología de Queensland (QUT), Matthew Dunbabin, respaldado por una subvención de US $ 750.000 de la sección sin fines de lucro de Google.
Los brotes de COTS han sido una de las principales causas de muerte de los corales en la Gran Barrera de Coral. Su proliferación parece ser causada por múltiples factores: las estrellas de mar son prolíficas y crecen rápidamente, la escorrentía agrícola aumenta la comida para sus larvas, y los humanos han sobrepescado a los pocos depredadores dispuestos a comer los venenosos alfileteros. La investigación sugiere que controlar la explosión de esta estrella de mar y prevenir los picos futuros podría ayudar a revertir el declive de los corales en la Gran Barrera de Coral.
Aquí es donde Dunbabin vio la oportunidad de aplicar su investigación en visión robótica. En 2005 Dunbabin desarrolló un sistema computarizado que podía identificar COTS con un 67 por ciento de precisión. Pero fue un gran desafío dar el siguiente paso y adaptar el sistema para realmente exterminar una estrella de mar una vez que ha sido descubierta.
Matar una COTS habría requerido inyectar una solución tóxica en cada uno de los aproximadamente 20 brazos de una estrella de mar. Dejar sin inyectar a algunos y el animal podría sobrevivir y regenerarse. "Esa es una gran tarea incluso para un ser humano y era imposible para un sistema robótico", dice Dunbabin.
Pero en 2014 surgió una solución a ese problema en particular: el descubrimiento de que una sola inyección de un derivado de bilis (el jugo digestivo ácido de la vesícula biliar, la mayoría de las veces de vacas u ovejas) podría despachar COTS rápida y completamente. Estas sales biliares causan daño tisular y una poderosa respuesta inmune que mata a la estrella de mar en menos de 20 horas.
Dunbabin comenzó a trabajar construyendo un robot basado en este nuevo sistema de inyección de un solo disparo. El resultado fue un robot parecido a un torpedo llamado COTSbot. Los avances en la visión robótica y la inteligencia artificial significaron que COTSbot podría reconocer COTS el 99.4 por ciento del tiempo.
Si bien COTSbot fue una exitosa prueba de concepto, tenía muchas limitaciones que impedían su uso generalizado en el arrecife. El robot era grande y caro y solo podría ser implementado por un experto. Dunbabin y su equipo imaginaron un robot más pequeño y más barato que era más versátil y fácil de usar, una visión que se dieron cuenta con RangerBot.
"El objetivo era hacerlo muy intuitivo, como lo son los drones en la actualidad. Recoges una tableta, planeas un poco de una misión y presionas play", dice Dunbabin. Llegar a esta etapa implicó probar y refinar los controles con muchos usuarios potenciales, incluidos estudiantes de más de una docena de escuelas secundarias regionales.
También desarrollaron el kit del RangerBot, dándole sensores de calidad de agua, luces, baterías extraíbles y un propulsor adicional para que pueda recoger muestras de agua, operar de noche y por períodos más largos, y maniobrar en todas las direcciones.
Russ Babcock, que estudia la gestión de COTS en la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization de Australia, es optimista sobre el potencial de RangerBot para expandir los esfuerzos de control de estrellas de mar en aguas más profundas y menos accesibles y recopilar datos de alta calidad sobre corales y estrellas de mar para informar a la gestión actual.
"Creo que estas cosas tienen un lugar en la caja de herramientas de los ecologistas marinos, y nos estamos acercando cada vez más al día en que simples ecologistas marinos como yo podemos operar uno sin tener que venir un jinete de robótica. Súmalo ", dice.
Un día, las flotas de RangerBots pueden monitorear de forma autónoma vastas áreas de la Gran Barrera de Coral, dice Babcock, complementando los sistemas de monitoreo actuales y armando a los administradores de arrecifes con mejores datos.
Julia Davies, una de las colegas de Dunbabin en QUT, ayudó a probar la interfaz de usuario durante el desarrollo de RangerBot. Compara el potencial del RangerBot con el de un sistema de cámaras de tráfico de carretera, que puede proporcionar un aviso rápido de accidentes y atascos.
De manera más inmediata, Dunbabin espera que sus cinco RangerBots operativos puedan proporcionar señales tempranas de alerta de brotes de COTS en la Gran Barrera de Coral. Sin embargo, sigue siendo realista acerca de las limitaciones de los RangerBots. "Deben ser herramientas para extender nuestros programas de gestión, no reemplazarlos", dice.
