Se trata de CUREE, desarrollado en Massachusetts para el estudio de la biodiversidad. ¿Cuáles son las ventajas para aprovechar y enriquecer la exploración submarina?
Los arrecifes de coral atraviesan una crisis en todo el planeta. El aumento de la temperatura de los mares y la pesca excesiva son solo algunos de los factores responsables de los problemas actuales. Aunque estos ecosistemas ocupan menos del 0,01 por ciento de toda la extensión de los océanos, allí vive la cuarta parte de las especies marinas de la Tierra. Debido a los problemas en relación con la pérdida de biodiversidad, un grupo de investigadores desarrolló un vehículo submarino autónomo capaz de detectar zonas de intensa actividad biológica en arrecifes de coral. La idea de los científicos del Instituto Woods Hole de Massachusetts, en Estados Unidos, es conocer los puntos calientes de diversidad para poder desarrollar medidas de cuidado y recuperación mediante visión artificial y monitoreo acústico. El trabajo, publicado en la revista Science Robotics, al que la Agencia de Noticias Científicas de la UNQ tuvo acceso, propone una nueva generación de herramientas robóticas para acceder y estudiar ecosistemas marinos complejos.
Hasta el momento, el estudio de arrecifes dependía de buzos científicos capaces de llegar al ecosistema y tomar muestras para su estudio. Estos relevamientos tienen limitaciones: solo se realizan un par de veces al año y cubren áreas pequeñas. Además, este tipo de exploración ignora los “hotspots” o puntos calientes que, según los autores, son regiones donde se concentra la mayor parte de la actividad biológica del arrecife, pero escapan al ojo humano.
El vehículo desarrollado en Woods Hole, llamado CUREE, combina cámaras submarinas, micrófonos de largo alcance que funcionan bajo el agua y algoritmos de navegación autónoma. Así, los investigadores pudieron localizar los puntos calientes al relevar un área mucho mayor que la disponible mediante técnicas tradicionales. Según los científicos, muchas especies son difíciles de detectar por un buzo porque se camuflan o permanecen ocultas. Además, otras producen sonidos que pueden viajar decenas de metros bajo el agua.
CUREE es capaz de realizar un censo visual de peces, pero también hace un mapeo acústico. Durante el censo visual, el robot recorrió el arrecife mientras cámaras orientadas hacia adelante y hacia abajo registraban peces y otros organismos. Luego, algoritmos de visión artificial analizaron miles de imágenes para contar individuos y reconstruir modelos tridimensionales del fondo marino. Los micrófonos, por su parte, detectaron la huella sonora que dejaban las especies que componen el ecosistema. El robot debutó en un arrecife de las Islas Vírgenes de Estados Unidos llamado Joel’s Shoal. Allí, CUREE logró identificar regiones con alta concentración de peces y actividad biológica alrededor de un coral pilar del género Dendrogyra.
Los resultados evidenciaron una enorme heterogeneidad espacial. En las zonas cercanas al coral Dendrogyra, la abundancia de peces fue casi 30 veces mayor que en el resto del arrecife. Además, el modelo tridimensional reveló que las regiones con mayor complejidad estructural, como superficies rugosas, albergaban más biodiversidad, lo que concuerda con la idea de que los corales ofrecen refugio a las especies que los habitan.
El idioma del arrecife
Quizás el aspecto más innovador de CUREE sea el uso de acústica submarina. Muchos peces y otros organismos generan sonidos para defender territorio, atraer parejas o evidenciar comportamientos reproductivos. Los investigadores estiman que más de la mitad de las especies de peces producen señales acústicas detectables, y que esos sonidos se propagan a distancias mucho mayores. Esto permitió que el robot detectara actividad biológica incluso cuando el arrecife no era visible.
La exploración robótica muestra ventajas operativas importantes frente a los métodos convencionales. Los robots submarinos pueden cubrir áreas mayores, trabajar con alta resolución, reducir costos y minimizar riesgos para los buzos. Además, al combinar sensores acústicos y visuales, los sistemas autónomos podrían utilizarse en arrecifes remotos o poco explorados, donde todavía existe muy poca información ecológica. Los investigadores creen que estas herramientas podrían desempeñar un papel importante en el monitoreo ambiental, la restauración de los corales y la detección temprana de degradación ecológica.
En ecosistemas frágiles como los arrecifes, la detección rápida de problemas relativos a la biodiversidad es una herramienta decisiva para su protección. En un contexto de cambio climático, la capacidad de “escuchar” el mar mediante robots autónomos podría transformar la manera en que los científicos estudian el océano.
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