Los científicos dicen que la inteligencia artificial puede transformar la identificación y el seguimiento de especies en todo el mundo, proporcionando una herramienta revolucionaria para apoyar acciones para comprender y revertir las pérdidas de biodiversidad.
La escasez de expertos significa que existen grandes lagunas en nuestra comprensión de dónde se encuentran las especies, cómo están cambiando las poblaciones y qué está provocando disminuciones y extinciones locales.
Existe una grave escasez de datos sobre los insectos a nivel mundial, a pesar de que representan cuatro quintas partes de la vida animal y son vitales para la salud de los ecosistemas y la producción de alimentos.
El Centro de Ecología e Hidrología del Reino Unido (UKCEH) está trabajando con socios de todo el mundo para ser pioneros en el uso de estaciones automatizadas de monitoreo de biodiversidad.
Esta asociación está probando equipos en Europa, América del Norte y en los trópicos, que se encuentran entre los lugares con mayor biodiversidad de la Tierra, pero donde hay un importante subregistro de especies.
Estas estaciones alimentadas por energía solar, que pueden funcionar de forma autónoma durante muchos meses, incluyen cámaras de alta resolución para fotografiar insectos y equipos acústicos para registrar los cantos de pájaros y murciélagos.
Luego, los científicos utilizan software de inteligencia artificial para entrenar sistemas informáticos para reconocer especies a partir de imágenes y grabaciones.
Si bien el desarrollo de sistemas de cámaras, equipos de grabación y software de reconocimiento de IA se encuentra en una etapa relativamente temprana, las pruebas iniciales han sido alentadoras.
El profesor David Roy, ecologista del UKCEH y la Universidad de Exeter, explica:"El despliegue generalizado de sensores automatizados combinado con la identificación de especies mediante IA puede transformar nuestra comprensión de los impactos del cambio ambiental en la vida silvestre y medir el progreso hacia los objetivos de biodiversidad nacionales e internacionales.
"Esto nos permitirá identificar dónde está amenazada la biodiversidad, los principales impulsores del cambio e informar soluciones para guiar la gestión local del hábitat y abordar la crisis global de la biodiversidad".
Las estaciones de monitoreo automatizadas significarían que se podría generar y procesar una gran cantidad de datos estandarizados y verificables a largo plazo sin necesidad de identificar o realizar estudios de campo que requieren mucha mano de obra.
Hay menos variabilidad que en los estudios tradicionales, donde las trampas, las ubicaciones o los observadores pueden ser diferentes de un año a otro, y es menos probable que haya fotografías o grabaciones para verificar los registros.
Los investigadores están desarrollando métodos estandarizados de detección automatizada en todo el mundo.
Como parte de este trabajo, han publicado un nuevo estudio que establece una plantilla para el seguimiento de insectos nocturnos basado en imágenes y asistido por IA. El estudio fue publicado en Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences
Gran parte de la investigación inicial sobre estaciones automatizadas de biodiversidad se centra en el seguimiento de insectos.
Estas especies desempeñan funciones cruciales en los ecosistemas, como el ciclo de nutrientes y el alimento para otras criaturas, además de apoyar la producción de cultivos mediante la polinización y el control natural de plagas.
Comprenden el 80 % de toda la vida animal, pero solo se ha identificado el 20 % de las especies de insectos a nivel mundial, y la mayoría de las evaluaciones se limitan en gran medida a mariposas, abejas y moscas, predominantemente de Europa y América del Norte.
Por lo tanto, los científicos están implementando estaciones automatizadas de monitoreo de la biodiversidad no solo en estas regiones sino también en Argentina, Panamá, Costa Rica, Singapur, Japón y Kenia para probar su durabilidad en áreas tropicales.
En la actualidad, los científicos acceden de forma remota a imágenes y grabaciones desde una estación de monitoreo de biodiversidad y luego usan computadoras en sus oficinas para procesar los datos e identificar especies a través de IA.
Sin embargo, UKCEH y el Instituto Alan Turing están desarrollando un procesamiento de vanguardia que permitirá analizar las imágenes en el dispositivo, en lugar de descargarlas y procesarlas más tarde.
"Esto permitirá a los voluntarios no expertos utilizar sistemas automatizados para producir una gran cantidad de datos sobre especies en muchos sitios, lo que supondrá un cambio enorme en el seguimiento de la biodiversidad global", afirma el Dr. Oliver Strickson, ingeniero senior de software de investigación en Turing. P>
Como parte del programa AgZero+, UKCEH ya está instalando cámaras trampa automáticas y equipos bioacústicos en granjas del Reino Unido para monitorear la presencia de insectos, aves, anfibios, murciélagos y pequeños mamíferos. Esto evaluará la eficacia de los planes agroambientales del Reino Unido.
Más información: D. B. Roy et al, Hacia un marco estandarizado para el monitoreo de insectos nocturnos basado en imágenes y asistido por IA, Transacciones filosóficas de la Royal Society B:Ciencias biológicas (2024). DOI:10.1098/rstb.2023.0108
UKCEH está buscando socios (propietarios de tierras, proveedores de alimentos e industria) para comprender cómo se pueden utilizar mejor los datos y los conocimientos del monitoreo automatizado para lograr un cambio positivo para la biodiversidad. Para ponerse en contacto, envíe un correo electrónico [email protected]
Información de la revista: Transacciones filosóficas de la Royal Society B
Proporcionado por la Universidad de Exeter