SharkPulse monitoriza las poblaciones de tiburones a una escala nunca antes vista
Un tercio de las especies de tiburones están en peligro de extinción, pero los científicos aún carecen de datos básicos sobre sus hábitats, poblaciones y tendencias. Para solucionar esto, investigadores de Virginia Tech, la Universidad de Stanford y otras instituciones están creando la base de datos abierta más grande del mundo de avistamientos de tiburones mediante fotos en línea, llamada SharkPulse.
En lugar de depender de envíos individuales, la plataforma descrita en un artículo de investigación utiliza inteligencia artificial (IA) para escanear fuentes en línea en busca de fotos de tiburones, extrayendo automáticamente datos de ubicación, marcas de tiempo e identificación de especies.
Las imágenes son validadas tanto por el público como por expertos y luego se incorporan a una base de datos con capacidad de búsqueda. Este enfoque permite a los investigadores mapear las poblaciones de tiburones y rastrear los cambios en la abundancia y la distribución con una escala y una velocidad sin precedentes.
"Esto transforma la ciencia ciudadana de las presentaciones voluntarias al descubrimiento autónomo e inteligente, convirtiendo la actividad digital cotidiana en datos de conservación", dijo Francesco Ferretti, autor principal del estudio y profesor asistente en el Departamento de Conservación de Pesca y Vida Silvestre de Virginia Tech.
La actual falta de datos obstaculiza la conservación, ya que los investigadores no conocen todos los hábitats y áreas que frecuentan los tiburones.
Imagen derecha: Folleto de SharkPulse que indica la naturaleza esencial de un registro de SharkPulse (fecha, ubicación y tiburón en condiciones naturales)
"Con cámaras al alcance de casi todos, nuestros encuentros con el océano se registran más que nunca", afirmó Jeremy Jenrette, doctorando del departamento y autor del proyecto. "SharkPulse aprovecha este flujo global sin precedentes de imágenes y vídeos, utilizando inteligencia artificial y ciencia de datos para monitorizar pasivamente las poblaciones de tiburones a una escala nunca antes vista".
El uso de esta fuente de datos ofrece una forma práctica de abordar las lagunas de conocimiento existentes en el estudio de las especies marinas amenazadas, contribuyendo a esfuerzos de conservación más informados y coordinados.
"No podemos proteger lo que desconocemos", afirmó Ferretti. "A partir de los hallazgos descritos en el artículo, SharkPulse convierte las señales dispersas en conocimiento".
Este hallazgo se basa en estudios globales previos de Ferretti sobre tiburones.
• Otro proyecto lanzó "White Shark Chase (Búsqueda del Tiburón Blanco)" para rastrear tiburones blancos en peligro crítico de extinción en la región. Mediante ADN ambiental y cámaras con cebo, los investigadores detectaron tiburones blancos en varios puntos del Canal de Sicilia. Los hallazgos respaldan los esfuerzos para lanzar un programa de monitoreo destinado a prevenir la extinción de la población.
• Durante la expedición los investigadores marcaron un tiburón marrajo dientuso juvenil, el primer marcaje registrado de este tipo en el Mediterráneo. El seguimiento mostró que el tiburón recorrió más de 1.200 kilómetros en 54 días, lo que pone de relieve la amplia distribución de la especie y la necesidad de una planificación más amplia para su conservación.
• Virginia Tech también contribuyó a MegaMove, una iniciativa global para rastrear más de 100 especies de grandes mamíferos marinos y mapear hábitats vitales y rutas migratorias. Los hallazgos mostraron que el 60% de estos hábitats críticos se encuentran fuera de las áreas protegidas, lo que indica la necesidad de implementar medidas de conservación más amplias.
En conjunto, estos proyectos reflejan la dedicación de Virginia Tech a la conservación marina a través de investigación específica, tecnología y colaboración global.
Imagen: Flujos de trabajo de Flickr e Instagram, desde la recopilación de datos hasta la generación de registros de SharkPulse, listos para validación (a). Distribución de los registros de Shark en Flickr antes (b) y después (c) del prefiltrado con el flujo de trabajo de procesamiento.
Seguimiento de tendencias globales
SharkPulse automatiza la recopilación de datos, reduciendo la dependencia de las cargas manuales, lo que supone un cambio con respecto a la ciencia ciudadana tradicional. Sin embargo, sigue dependiendo de la participación pública para validar los avistamientos y entrenar los modelos de IA.
Hasta la fecha, SharkPulse ha validado más de 91.000 registros de 285 especies de tiburones, casi el 53% de las especies conocidas. Ha ayudado a identificar nuevos puntos críticos de tiburones, como los tiburones blancos en el Mediterráneo, y puede respaldar las evaluaciones de la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza generando mapas de distribución dinámicos y tendencias de abundancia que se actualizan a medida que se incorporan nuevos datos. La unión es una fuente de información completa sobre el estado de conservación global de especies animales, fúngicas y vegetales.
Impacto en el Atlántico Medio
En Virginia, los tiburones toro se consideran visitantes de verano en la bahía de Chesapeake, pero se sabe poco sobre sus movimientos o el tamaño de su población. El 13 de agosto de 2018, un pescador de sábalo capturó y fotografió un tiburón toro de 2,6 metros en Cedar Point, en el condado de St. Mary.
SharkPulse se basa en este tipo de registros. La plataforma nos permite recopilar y organizar información local fugitiva y transformarla en conocimiento científico —dijo Ferretti—. Fortalece nuestra comprensión de los ecosistemas marinos locales, no solo a nivel global.
Estudiantes y profesores de Virginia Tech de diversas disciplinas han contribuido al proyecto, incluyendo informática, conservación de la vida silvestre y ciencia de datos. El equipo busca nuevas subvenciones para ampliar el alcance y la sostenibilidad de la plataforma.
Imagen: Distribución mundial del tiburón blanco (mapa global), tendencias recientes del índice de población (paneles superiores) y paisajes regionales de presencia (paneles laterales e inferior).
El futuro de SharkPulse
Los investigadores esperan ampliar la escala de SharkPulse mediante la minería de datos multilingüe y la colaboración internacional para cubrir las carencias geográficas. Están explorando cómo hacer que los datos sean más útiles para los responsables políticos, los gestores pesqueros y los grupos conservacionistas.
"Se trata de crear un sistema de monitoreo de pulsos permanente para el océano", dijo Ferretti. "Cuanto más observamos, más podemos hacer para protegerlo".
El proyecto es una piedra angular del doctorado de Jenrette, donde se le ha encomendado la tarea de crear herramientas prácticas y escalables para la conservación de los tiburones.
"Desarrollo y perfecciono activamente SharkPulse, lo que me ha permitido integrar el aprendizaje automático, los flujos de trabajo de big data y la ciencia ciudadana en un único marco de trabajo destinado a abordar un desafío apremiante en la conservación marina: cómo monitorear poblaciones de tiburones de amplia distribución y poco conocidas casi en tiempo real", afirmó.
También es flexible. El equipo considera el modelo S+harkPulse como un modelo para adaptar la tecnología a otros grupos de especies, desde tortugas marinas hasta murciélagos.
La investigación se publica en Fish and Fisheries: From Data Deficient to Big Data in Shark Conservation
