Su cesta
No hay más artículos en su cesta
- Malek Murison
- DJI NEWS
- 1 likes
- 2432 views
- 0 comments
Marcar ballenas desde las alturas: Cómo los drones están transformando la investigación marina
Ocean Alliance sigue siendo pionera en el uso de drones en la investigación marina. Su última solución podría revolucionar la conservación de las ballenas por segunda vez.
Imagine una escena que sea sinónimo de crisis climática.
Tal vez su mente se dirija a la selva amazónica o a los casquetes polares, donde la deforestación y el rápido deshielo han sido durante mucho tiempo puntos de encuentro para los esfuerzos de conservación.
Pero las últimas investigaciones sugieren que los océanos son la clave para moderar el cambio climático. De hecho, un microorganismo del que probablemente nunca hayas oído hablar captura el 40% de las emisiones de carbono de la Tierra y produce el oxígeno de dos de cada tres respiraciones. Estas algas microscópicas se llaman fitoplancton. Es a la vez la piedra angular del ecosistema marino y un sistema de captura de carbono muy eficaz.
El fitoplancton depende de un suministro constante de nutrientes, como fósforo, hierro y nitrógeno. Afortunadamente, justo en la cima de la cadena alimentaria del océano vive una máquina fertilizadora increíblemente eficiente: la ballena.
Los científicos han descubierto recientemente que las ballenas barbadas comen mucho más de lo que se pensaba; la escala de su papel como fertilizantes del océano ha sido enormemente subestimada. Un estudio de 2019 proyectó que si las ballenas vuelven a los niveles de población que disfrutaban antes de la era de la caza comercial de ballenas, se produciría un auge del fitoplancton y una asombrosa cantidad de actividad de secuestro de carbono.
¿La conclusión? La naturaleza ya ha perfeccionado la captura de carbono. Sólo tenemos que dejar que las ballenas coman, fertilicen y repitan.
La caza comercial de ballenas está prácticamente acabada; de hecho, los grupos conservacionistas utilizan drones para reunir pruebas de la caza furtiva ilegal. Pero estos animales siguen enfrentándose al peligro y a las molestias de las redes de pesca, las colisiones con los barcos y la contaminación acústica. Para poner en marcha medidas efectivas que conserven y fomenten la recuperación de la población, los científicos necesitan reunir pruebas para comprender el impacto total de la actividad humana.
"Ballenas sanas, océanos sanos, seres humanos sanos"
Ese es el lema de Ocean Alliance, una organización de conservación marina pionera en el uso de drones en la investigación de ballenas.
La relación entre DJI y Ocean Alliance, con sede en Massachusetts, se remonta a 2015, cuando su director ejecutivo, el Dr. Iain Kerr, y su equipo comenzaron a utilizar drones para recoger muestras biológicas de ballenas. En lugar de tomar una biopsia física invasiva, los investigadores esperan a que el mamífero salga a la superficie antes de hacer volar un DJI Inspire cargado de placas de Petri a través de su soplo: una nube de exhalación que proporciona información sobre las hormonas, el ADN y el hábitat del mamífero. Naturalmente, llamaron al concepto SnotBot®.
SnotBot fue la respuesta a una pregunta que se han planteado los investigadores de ballenas durante décadas: ¿Cómo se pueden recopilar datos decentes sobre las ballenas sin tener que perseguir a los animales en un barco y dispararles con un dardo de biopsia?
Pero los datos biológicos sólo cuentan una parte de la historia. Para comprender mejor el comportamiento de las ballenas, los investigadores deben observar sus movimientos. No es nada fácil para unos animales que pasan más del 80% de su tiempo bajo la superficie.
Este año, Ocean Alliance ha desarrollado y probado una nueva ayuda para la recogida de datos que podría revolucionar una vez más el trabajo de los investigadores de ballenas. Al igual que con SnotBot, la solución utiliza un dron DJI adaptado.
Una forma no invasiva de marcar a las ballenas
Desde hace décadas, los científicos marinos utilizan balizas para seguir a las ballenas bajo el agua. Un tipo común de baliza se fija mediante ventosas y puede llevar una serie de sensores, como un hidrófono, un acelerómetro y una cámara. Los datos que recogen estas sondas proporcionan a los investigadores información sobre las pautas de caza, la cinética, la acústica e incluso las interacciones sociales de las ballenas.
Al igual que la recogida de muestras biológicas, el marcado ha sido tradicionalmente un proceso peligroso y costoso. Un equipo de científicos experimentados a través de múltiples buques pasará incontables horas persiguiendo a las ballenas. En el mejor de los casos no deja de ser ineficiente.
Con la ayuda de los drones, las cosas pueden ser diferentes. En una expedición en el Golfo de California en febrero de 2022, Ocean Alliance se convirtió en el primer equipo del mundo en utilizar con éxito robots voladores para revolucionar el proceso de marcado. La innovación podría tener enormes implicaciones para la ciencia de las ballenas y la conservación marina en general.
El equipo de Ocean Alliance utilizó un DJI Matrice 210 modificado para colocar etiquetas con ventosas en ballenas azules y ballenas de aleta. No hubo persecución, ni acercamiento. Sólo colocaron con éxito las marcas en más de veinte ballenas, muchas de las cuales estaban a 500 metros del barco. Incluso tuvieron un 100% de éxito con las ballenas de aleta, apodadas "los galgos del océano".
"No esperas que la primera vez que intentas algo así realices varios home runs", dice Kerr. Pero eso es exactamente lo que ocurrió.
El Dr. David Wiley, del Santuario Marino Nacional del Banco Stellwagen de la NOAA, participó en el proyecto y vió la nueva técnica en acción.
"Es un cambio de paradigma para las ballenas, las personas y la ciencia", dice. "En los 25 años que llevo marcando ballenas, siempre hemos soñado con poder colocar marcas en los animales desde el aire. La perspectiva aérea en tiempo real permite seguir a las ballenas bajo el agua y que los investigadores estén en posición cuando salen a la superficie para colocarles rápidamente las balizas."
Este éxito no debería ser una completa sorpresa. El programa de drones de Ocean Alliance, dirigido por el ingeniero, piloto principal y recolector demuestars de ballena Chris Zadra, está ya bien establecido. Ningún otro equipo del mundo tiene tanta experiencia pilotando drones sobre ballenas.
Zadra explica que cada lanzamiento de etiquetas sigue el enfoque clásico de SnotBot, volando detrás de la ballena cuando está a punto de exhalar. Cuando la espalda del animal se arquea sobre la superficie, el piloto suelta la etiqueta. Se mantiene en posición vertical durante el descenso gracias a unos accesorios impresos en 3D. Una vez colocado el dispositivo, la presión inducida por la inmersión de la ballena garantiza su seguridad. Las etiquetas se liberan con mecanismos de temporización fijos que permiten a los investigadores rastrearlas y recogerlas un número predeterminado de horas después.
Esta nueva solución no sólo es no invasiva y relativamente libre de estrés para todos los implicados, sino que es más inteligente, rápida y barata que el enfoque tradicional. Kerr cree que cambiará las cosas en partes del mundo donde hay poblaciones de ballenas a las que los investigadores nunca han podido acercarse, como Islandia y Madagascar.
Desarrollar una solución de etiquetado
Un objetivo clave de Ocean Alliance es democratizar el acceso a los esfuerzos de conservación de las ballenas. Eso significa idear soluciones más baratas y accesibles y compartirlas con la comunidad investigadora en general.
"Hay un par de cosas que tenemos en cuenta a la hora de decidir qué idea seguir", explica Zadra. "No somos una gran empresa de ingeniería, así que lo primero es que tiene que ser sencilla. Luego miramos qué tecnología está disponible. Lo ideal es que cojamos algo de la estantería, lo modifiquemos y lo utilicemos para lograr el objetivo que nos proponemos. Todas las soluciones con drones pretenden facilitar, abaratar o hacer más accesible una forma actual de investigación con mamíferos marinos. El etiquetado era una combinación perfecta de todo eso".
El proceso de desarrollo comenzó en agosto de 2021, cuando una conversación entre David Wiley, de la NOAA, e Iain Kerr convirtió una vieja ambición en un emergente proyecto viable. OceanX aceptó financiar el proceso de desarrollo y el equipo se puso a trabajar.
Aunque un dron siempre iba a ser el elemento central de la solución, el método exacto de fijación de la etiqueta estaba en discusión. "Teníamos media docena de ideas que queríamos probar, pero empezamos por la más sencilla: dejar caer la etiqueta", dice Kerr.
Normalmente, este tipo de soluciones se vuelven más complejas con cada iteración. Pero el método y el equipo necesarios se simplificaron con el tiempo. Los estudiantes de la Universidad de Michigan se encargaron de calcular la cantidad de presión necesaria; la fuerza de la caída y el peso de la etiqueta resultaron suficientes para mantener las ventosas en su sitio. Zadra creó un prototipo de marco y una serie de accesorios impresos en 3D para garantizar que las etiquetas cayeran en el ángulo correcto.
Los accesorios impresos en 3D mantienen las etiquetas de datos en posición horizontal mientras caen. Las etiquetas se liberan mediante un mecanismo de pasador controlado por radio que se sitúa en la parte inferior de una DJI M210.
Tras el éxito de las pruebas en la sede de Ocean Alliance, el equipo alquiló un almacén cercano para probar la solución en un objetivo en movimiento. Se utilizó gel balístico para imitar el cuerpo de Walter (el aspirante a ballena).
Más de 200 vuelos de prueba después, el concepto estaba listo para la realidad. A finales de febrero de 2022, el equipo de Ocean Alliance partió hacia México para probar la nueva técnica de despliegue de marcas en la naturaleza.
Un Dispositivo de investigación volador de bajo coste
Cuando se estudian las ballenas, se necesitan permisos y autorizaciones especiales. Cuando se prueban nuevas formas de estudiar las ballenas, las complicaciones son aún mayores.
Es aquí donde la tecnología de los drones ofrece capacidades inestimables. En teoría, el DJI M210 puede rastrear a una ballena, recoger sus muestras, dejar caer una etiqueta, documentar el proceso y filmar la reacción del animal (o la falta de ella) con sus cámaras a bordo. Se trata de un dispositivo de investigación volador que no sólo proporciona capacidades de investigación innovadoras, sino una forma de verificar esas capacidades y evaluar su impacto.
Un ejemplo de ello son las imágenes que Ocean Alliance recopiló mientras colocaba etiquetas a las ballenas en el Golfo de California. El equipo aún está analizando las imágenes de los lanzamientos de prueba, pero a partir de su pequeña muestra, las ballenas no mostraron ninguna respuesta detectable al marcado. Se trata de una prueba empírica que puede compartirse con las autoridades competentes, más que un relato de lo sucedido.
La perspectiva aérea también proporciona información que de otro modo se perdería. "Desde un barco, puede parecer una ballena haciendo cosas de ballena", dice Zadra. "Pero desde el dron puedes ver todos estos pequeños comportamientos que de otra perspectiva no reconocerías". Estos comportamientos van desde el levantamiento de una aleta hasta un movimiento de velocidad engañosa.
También hay beneficios económicos. Uno de los obstáculos más importantes para los investigadores marinos es el coste. Las expediciones de marcado suelen requerir decenas de miles de dólares de financiación, en parte porque se necesitan varios barcos y un gran equipo de expertos internacionales. Utilizando drones DJI, el equipo de Ocean Alliance ha demostrado una forma alternativa de recoger datos que es drásticamente más barata y requiere menos recursos.
"En general, tener un equipo y un barco que tiene que acercarse a menos de 4 metros de una ballena es muy ineficiente", explica Kerr. "La mayoría de nuestros despliegues fueron sobre ballenas a 500 metros de distancia. Los equipos con pértiga ni siquiera lo habrían intentado. Para un biólogo marino, nos fijamos en el análisis coste/beneficio: ¿cuánto nos va a costar recoger esos datos? Con los drones, el coste por cada marca conseguida es radicalmente más barato. Es una herramienta transformadora".
Este ahorro ni siquiera tiene en cuenta los datos adicionales que permite un dron frente a una misión de marcado estándar.
Romper el estereotipo de científico
El equipo de Ocean Alliance es único. Son constructores, innovadores y pioneros, pero también son científicos rigurosos conscientes de la responsabilidad que conlleva la investigación de especies protegidas. Por ello, los resultados oficiales de la expedición de marcado se publicarán a finales de este año. Lo que se puede compartir hasta entonces es limitado.
Kerr espera que la nueva solución inspire y permita a los investigadores marinos de todo el mundo. "Intento romper el estereotipo de lo que es un científico", dice.
"La humanidad se enfrenta a enormes retos, pero nunca ha sido un momento más emocionante para dedicarse a este campo. Las herramientas que está desarrollando DJI están cambiando las reglas del juego, no sólo en cuanto a la forma de recoger datos y lo que se puede recoger, sino en cuanto a quién puede recoger esos datos. Esto es sólo el principio". - Dr. Iain Kerr, Ocean Alliance
También existe la esperanza de que la conservación se convierta en un sector establecido en la industria de los drones, y que las empresas de todo el mundo puedan construir hardware y aplicaciones centradas en la investigación para acompañar a las plataformas empresariales y los SDK disponibles en la actualidad. Como señala Kerr, "la conservación de la vida salvaje es una industria multimillonaria. La gente se preocupa por nuestros océanos y por el cambio climático. Sólo necesitan acceder a la información".
Con cada nuevo estudio aprendemos más sobre la importancia de las ballenas para la captura de carbono y los ecosistemas que sostienen. La adopción de drones por parte de Ocean Alliance significa que los investigadores de todo el mundo pueden investigar estos animales en mayor profundidad y ayudar a recuperar su número. Es probable que se produzca una oleada de datos gracias a los últimos descubrimientos de la organización. El desarrollo de una forma eficaz de etiquetar ballenas puede parecer una gota de agua en el océano, pero es un paso necesario si queremos salvaguardar el futuro del planeta.
Comments (0)