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Científicos desarrollan una aplicación para identificar especies animales gracias a sus llamadas


November 01, 2013


Una llamada de reconocimiento para los animales.

Las nuevas tecnologías hacen posible que podamos identificar a las especies animales de forma automática gracias a sus vocalizaciones.

El sistema informático, que se detalla en la edición actual de la revista PeerJ, se ha usado en emplazamientos de Puerto Rico y Costa Rica para identificar ranas, insectos, pájaros y monos. Muchos de los animales identificados por el sistema son típicamente difíciles de detectar en su entorno natural, sin embargo las grabaciones en audio de sus llamadas revelan no solo su presencia, sino también sus patrones de actividad. La plataforma, llamada ARBIMON (Automated Remote Biodiversity Monitoring Network), podría permitir a los científicos controlar a las especies en sitios remotos sin estar presentes, según Mitchell Aide, autor principal del estudio, de la Universidad de Puerto Rico.

“Para entender el impacto en la deforestación y el cambio climático, necesitamos datos fiables a largo plazo sobre la fauna de todo el mundo”, afirma Aide. “Usar una metodología de muestreo tradicional, enviar biólogos a la zona, todo es costoso, y a menudo resulta en datos incompletos y limitados, ya que es imposible mantener a los biólogos en el campo las 24 horas del día durante todo el año. Es imposible clonar biólogos expertos en este ámbito para que puedan controlar varios sitios al mismo tiempo.”


Fase de adquisición de datos de ARBIMON. Cortesía de Aide et al. (2013).



Carlos Corrada-Bravo, coautor del estudio y perteneciente también a la Universidad de Puerto Rico, afirma que la tecnología permite a los expertos aprovechar sus conocimientos en la materia y probar sus hipótesis a una escala más amplia.

“No intentamos prescindir de los biólogos,” sentencia Corrada-Bravo. “Todo lo contrario. Estamos intentando proporcionar los mejores datos y herramientas posibles, de tal modo que los biólogos puedan dedicar el tiempo en convertir estos datos en información útil para la ciencia, la conservación, la gestión y la educación.”

Corrada-Bravo añade que debido a que los datos se almacenan a perpetuidad en una base de datos electrónica, estará al alcance de futuras generaciones de científicos.

"Cada grabación equivale a una muestra de museo, que puede ser analizada con el conocimiento y las tecnologías que tenemos hoy y que se queda almacenada de forma permanente, por lo que los biólogos dentro de 20 o 50 años a partir de ahora serán capaces de analizar estas grabaciones con las nuevas tecnologías e ideas."


Se detectó la llamada de la rana veneno de dardo roja y azul (Oophaga pumilio) con una precisión del 100% durante las pruebas de campo en la Estación Biológica La Selva en Costa Rica. Foto tomada por Rhett A. Butler en junio de 2013.



ARBIMON utiliza tanto software y hardware, incluyendo una estación de monitoreo remoto de energía solar. Un comunicado de la Universidad de Puerto Rico, explica:
    El hardware, que utiliza componentes baratos y fáciles de obtener como iPods y baterías de coche, registra 144 grabaciones de un minuto al día en sitios remotos y las envía en tiempo real a una estación base de hasta 40 km. Las grabaciones se reenvían al servidor del proyecto en Puerto Rico, donde son procesadas y puestas a disposición del mundo a través de Internet en menos de un minuto. El sistema fue probado en Puerto Rico y Costa Rica, y hoy en día, cualquier persona con una conexión a Internet puede ver y escuchar más de 1 millón de grabaciones de estos y muchos otros sitios como Puerto Rico, Hawaii, Arizona, Costa Rica, Argentina y Brasil (a través de http://arbimon.com). Para automatizar la identificación de especies, el grupo desarrolló una aplicación Web que proporciona a los usuarios las herramientas para entrenar el software y automatizar la identificación de especies, junto con otras herramientas para la medición de la exactitud y la precisión del modelo. Una vez que el biólogo ha desarrollado un modelo fiable, la computadora puede procesar más de 100.000 grabaciones en menos de una hora, proporcionando información sobre la presencia y la ausencia de las especies.
ARBIMON podría potencialmente aumentar otras tecnologías orientadas a la conservación emergente. Por ejemplo, Rainforest Connection, una organización de San Francisco que trabaja en la selva de Sumatra, recientemente ha instalado unidades que escuchan disparos y motosierras. Cualquier ruido que coincida con aquellas firmas de audio desencadenará una alerta que será transmitida a una autoridad local, lo que permite medidas ejecutivas en tiempo real. Las unidades de Rainforest Connection, construidas a partir de teléfonos Android de segunda mano, podrían estar sintonizados para escuchar llamadas específicas de animales - aun advirtiendo que las vocalizaciones podrían indicar una amenaza para la caza furtiva.

"El compromiso de apertura de ARBIMON es realmente emocionante," dice el fundador de Rainforest Connection Topher White a mongabay.com. "En el futuro, los datos que generen nuestras unidades podrían integrarse en la biblioteca de ARBIMON de una determinada región, lo que nos permitiría hacer un seguimiento de las llamadas de alarma de los animales, y ayudar a las autoridades a que intervengan en la caza furtiva a tiempo real."

Mientras tanto, Conservation Drones, que combina la cartografía de software con modelos de aviones y helicópteros especialmente equipados, se está utilizando para una variedad de aplicaciones, incluyendo el monitoreo, la recopilación de datos y la cartografía de alta resolución. Lian Pin Koh, un investigador pionero en el desarrollo de aviones no tripulados de conservación en los últimos años, afirma que la capacidad de un avión no tripulado para entregar la carga en áreas remotas podría ser de utilidad para ARBIMON.

"Un avión no tripulado de conservación podría entregar una versión miniaturizada del sistema de ARBIMON a partes inaccesibles de la selva para el seguimiento de las llamadas de los animales," dice Koh a mongabay.com.


El tucán de pico castaño (Ramphastos) es una de las especies que se detectó en las pruebas de campo en la Estación Biológica La Selva en Costa Rica. Foto tomada por Rhett A. Butler en junio de 2013.



Los autores del estudio ARBIMON concuerdan que las nuevas tecnologías jugarán un papel fundamental en la mejora de los esfuerzos por la conservación.

"Estas herramientas basadas en la Web simplifican enormemente el proceso de extraer de datos brutos (es decir, las grabaciones) unos resultados útiles para investigadores y autoridades, lo que debería ayudar a los usuarios a mejorar y ampliar sus programas de seguimiento ecológico," escriben.

A fin de cuentas, el objetivo de estas nuevas herramientas es la elaboración de mejores protecciones para la vida silvestre en peligro del mundo y del lugar.

"La conservación y la gestión de la biodiversidad en el mundo es un gran desafío para la sociedad, especialmente en los trópicos", dijo Aide. "Esperamos que las herramientas que hemos desarrollado permitan a los investigadores, estudiantes, autoridades y público comprender mejor cómo estas amenazas están afectando a las especies, de tal modo que podamos tomar decisiones de conservación y gestión."


CITA: Aide et al. (2013). Real-time bioacoustics monitoring and automated species identification. PeerJ 1:e103; DOI 10.7717/peerj.103










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