Guardianes del planeta
En el centro-norte de Colombia, el Valle del Magdalena Medio (VMM) alberga una de las biodiversidades más extraordinarias del mundo.
Este valle, que se extiende entre las montañas centrales y orientales de los Andes, es crucial para la salud de nuestro planeta. Sin embargo, la región, llena de bosques, humedales y llanuras aluviales, enfrenta grandes desafíos. La deforestación y otras actividades humanas amenazan sus ecosistemas únicos, muchos de los cuales no existen en ningún otro lugar del planeta. Colombia es el segundo país con mayor biodiversidad del mundo, y el VMM cuenta con más de 630 especies de aves, 120 de reptiles, 120 de peces, 50 de anfibios, 50 de mamíferos y 4.000 de plantas vasculares. También es lugar de invernada para muchas especies de aves migratorias de América del Norte.
Desde el suelo del bosque hasta las copas más altas de los árboles, las cámaras y micrófonos alimentados con energía solar utilizan la inteligencia artificial para monitoreas y proteger los ecosistemas en peligro de extinción.
Foto: Santiago Rosado
La Reserva Natural y Estación de Investigación El Silencio, ubicada dentro del VMM en Colombia, es el centro operativo de la Fundación Biodiversa Colombia, una organización sin fines de lucro dedicada a preservar el patrimonio biológico y cultural del país. En la estación de investigación, o campamento base, un equipo de biólogos trabaja en una cabaña abierta de madera y pantallas, observando y monitoreando constantemente la vida silvestre de forma activa y pasiva. Un grupo de guardabosques se encarga del monitoreo activo, que incluye el mantenimiento y la vigilancia dentro de la reserva, mientras que una red de pequeñas cámaras trampa y micrófonos realiza el monitoreo pasivo.
El mayor desafío del monitoreo pasivo ha sido analizar la enorme cantidad de datos que recopilan las cámaras y los micrófonos. Desde 2010, la información de la Reserva Natural El Silencio se ha recopilado cada 40 días o cada tres meses, lo que ha generado generando miles de horas de grabación que requieren especialistas para identificar especies, y ha sido imposible escucharlas todas. Además, dado que muchas de las cámaras y micrófonos se encuentran en lugares remotos, no siempre es posible revisarlos con frecuencia para asegurarse de que funcionan correctamente, lo que provoca la pérdida de grandes cantidades de datos. El equipo tampoco ha podido ver ni escuchar la fauna en tiempo real. Si una planta crece delante de una cámara, se agota una batería o un insecto se mete en un micrófono, nadie lo notará hasta meses después.
“Tenemos mucha información histórica que podríamos analizar para conocer mejor este ecosistema. Hacemos todo lo posible por analizar los datos que tenemos, pero es un proceso que requiere mucho tiempo. Además, se necesitan expertos para identificar sonidos y ciertas especies, y eso es muy complicado”, comenta Fernando Arbeláez, Director General de la Fundación Biodiversa Colombia.
Pero eso ya cambió, y para bien. Porque la Fundación Biodiversa se convirtió en la primera piloto del Proyecto SPARROW.
Preservar y proteger la biodiversidad
El Proyecto SPARROW (Vigilancia acústica y de grabación remota alimentada por energía solar) es una solución informática basada en IA desarrollada por el laboratorio AI for Good Lab de Microsoft, comprometido con la preservación de la biodiversidad a través de la observación. Imagina la emoción de contemplar la naturaleza, en los rincones más remotos del planeta, a través de una red de pequeñas cámaras y micrófonos que transmiten en tiempo real. Estas herramientas, combinadas con la IA, permiten detectar en vivo la fauna silvestre y las amenazas, lo que permite respuestas de conservación más rápidas y mejor informadas.
En el campamento base, el equipo de la Fundación Biodiversa utiliza SPARROW para recopilar datos sobre la biodiversidad a partir de cámaras trampa, monitores acústicos y otros detectores medioambientales que funcionan con energía solar y están equipados con sensores avanzados. Estos datos se procesan utilizando los modelos de IA para fauna silvestre más avanzados de Microsoft, basados en PyTorch, que se ejecutan en GPU periféricas de bajo consumo. Luego, los datos se transmiten a través de satélites de órbita terrestre baja directamente a la nube, lo que permite a los investigadores acceder a información actualizada y útil sin importar dónde estén. Esta conectividad satelital es crucial para los investigadores, que de otro modo tendrían que recuperar físicamente los datos en lugares remotos.
Lo más emocionante del proyecto SPARROW es la posibilidad de tener toda la información en tiempo real. Si estoy aquí en la reserva, en mi casa en Bogotá, o literalmente en cualquier lugar, podemos ver lo que está sucediendo en la reserva, y eso es muy útil.
Elevando la observación
“Lo que me encanta de mi trabajo es que me llevan a la copa de los árboles y puedo ver Colombia desde una nueva perspectiva. Me encanta que hagamos un trabajo que no solo tiene profundidad científica, sino que también tiene un gran impacto”.
Susana Rodrigez-Buritica
Investigadora, Instituto Humboldt de Estudios Sociales y Ecológicos Globales
Superpoder científico
“Nuestra mayor limitación era que solo disponíamos de un tiempo limitado para analizar nuestros datos. La IA realmente aporta superpoderes a nuestros científicos, porque les permite procesar enormes cantidades de datos y dedicar más tiempo a las partes más críticas de su trabajo.”
Pablo Arbelaez
Profesor Adjunto en el Centro de IA de la Universidad de los Andes
Innovación sostenible
“SPARROW funciona con energía solar y puede operar en campo sin necesidad de mantenimiento. La innovación está en que podemos comunicarnos con la nube Azure usando un satélite”.
Juan Lavista Ferres
Científico Jefe de Datos, AI for Good Lab de Microsoft
Image carousel
Foto: Santiago Rosado
Foto: Santiago Rosado
SPARROW también utiliza IA para identificar especies mediante la clasificación automática, y sigue identificándolas. Dado que animales como las cebras y las jirafas tienen patrones diferentes, similares a las huellas dactilares, la IA puede volver a identificar a los mismos animales, ayudando a los investigadores a medir tasas de supervivencia y poblaciones. Además, para mantener a salvo a estos animales y sus hábitats, SPARROW es capaz de detectar amenazas como el inicio de un incendio forestal y alertar a los conservacionistas antes de que se salga de control.
Un elemento fundamental de este trabajo es la medición: comprender si los esfuerzos están logrando el impacto deseado e identificar dónde se necesitan mejoras. Para restaurar los hábitats, proteger las especies en peligro de extinción y garantizar la salud a largo plazo de la biodiversidad, es necesario medir con precisión el entorno y las criaturas que lo habitan. Ahora, esos datos están disponibles más rápido que nunca.
Cada día, los investigadores obtienen datos de SPARROW, lo que cambia todo el flujo de información.
En vez de pasar incontables horas analizando y organizando, los investigadores han delegado esa tarea en la IA, lo que les permite dedicar más tiempo para comprender lo que ocurre en la naturaleza, sea bueno o malo. Los esfuerzos por salvar y proteger especies en peligro de extinción, como el mono araña variado, la rana hoja y el paují pico azul, se están intensificando gracias a la tecnología de punta y al compromiso profundo de la comunidad.
La Fundación Biodiversa Colombia también empodera a las comunidades locales a través de programas de educación, empleo y desarrollo sostenible, asegurando que la conservación no solo proteja las especies, sino que también preserve el tejido cultural y ecológico de la región.
Ojos y oídos en la selva
Al sureste del río Magdalena se extiende dosel brumoso de la selva amazónica, otro ecosistema sudamericano en peligro de extinción. Aquí, los investigadores del equipo del Proyecto Guacamaya también están utilizando cámaras trampa y tecnología bioacústica para monitorear la exuberante biodiversidad, pero se han enfrentado a muchos de los mismos problemas que el equipo de la Fundación Biodiversa Colombia.
Entre 2022 y 2023, la Amazonía perdió aproximadamente 3 millones de hectáreas por la deforestación, un promedio de 10.000 acres por día, según el Proyecto de Monitoreo de la Amazonía Andina. Actualmente, imágenes satelitales, cámaras trampa y bioacústica monitorean a millones de especies que habitan este complejo ecosistema para ayudar a revertir y prevenir el daño.
Más de 18.000 investigadores y organizaciones dedicados a la vida silvestre en todo el mundo, incluido el Proyecto Guacamaya, confían en potentes modelos de inteligencia artificial para ayudar a analizar la enorme cantidad de datos que recopilan. Guacamaya es un proyecto de AI for Good Lab de Microsoft desarrollado en colaboración con organizaciones como el Instituto Humboldt y el Instituto SINCHI, enfocado a salvar y proteger la selva amazónica. El 10% de la Amazonía se encuentra en Colombia, y los avances en IA están ayudando a combatir la deforestación, mejorar el clima y mantener este exuberante entorno biológico a salvo de los daños.
