Restauración de bosques: de la Edad de Piedra a la edad del dron

Al inicio de la estación de lluvias, miles de personas caminan fatigosamente a través de paisajes tropicales jalando canastas repletas de plántulas de árboles sobre sus espaldas. Estos hombres y mujeres llevan la pesada responsabilidad de la restauración forestal.

“Todavía ponemos canastas de 20 a 30 kilogramos [44-66 libras] de plántulas de árboles sobre las espaldas de los comuneros y les pedimos que caminen, a menudo varios kilómetros, subiendo por pendientes empinadas en el sofocante calor tropical, y que después hagan hoyos con herramientas de la edad de hierro para plantar los árboles. Creo que dentro de 50 años, las personas verán este período como la edad prehistórica de la restauración forestal”, dijo Stephen Elliott a Mongabay en un e-mail. Elliott es cofundador y director de investigación de la Unidad de Investigación en Restauración Forestal de la Universidad Chiang Mai (FORRU-CMU por sus siglas en inglés) al norte de Tailandia.

La restauración forestal no se beneficia aún de los avances tecnológicos que han llegado a ser comunes en las industrias de los recursos naturales como silvicultura de plantaciones, la agricultura y la horticultura. A pesar del rol crítico que juega la restauración forestal para brindar servicios ecológicos y una amplia gama de productos forestales para las comunidades locales –por no hablar del almacenamiento de carbono para mitigar el cambio climático– la actividad todavía confía ampliamente en la agotadora labor manual con herramientas básicas como palas, machetes y azadones.

Una revolución está en marcha. Investigadores alrededor del mundo están poniendo su atención en el desarrollo de la restauración forestal automatizada –o AFR.

“La restauración forestal tiene que pasar de la edad de piedra a la edad del dron, porque con un poco de visión e innovación tecnológica, los drones podrían desempeñar muchas de las tareas rutinarias de la restauración forestal, sin arduas labores y sin el consiguiente riesgo para la salud y la seguridad de las personas en los sitios tropicales escarpados, accidentados y a menudo apartados que se encuentran disponibles para la restauración”, dijo Elliott.

¿Qué es necesario que ocurra antes de que veamos drones plantando y cuidando de los árboles forestales tropicales? Para tratar de responder esta pregunta planteada por el FORRU-CMU en un taller, el primero en este campo, el pasado octubre, sesenta expertos de todo el mundo se reunieron en Chiang Mai para proponer una agenda de investigación y para que el AFR comience a dejar de ser una utopía y se convierta en una realidad.

Los expertos dicen que la revolución será necesaria para alcanzar las metas de la reforestación planteadas actualmente por la ONU. En 2014, la Declaración de Nueva York sobre los bosques comprometió a los líderes del mundo para restaurar bosques en 350 millones de hectáreas de tierras deforestadas y degradadas alrededor del 2030 –un área del tamaño de la India. La mayor parte de esos 350 millones de hectáreas probablemente se encuentran en lugares alejados, accidentados, y son infértiles para la agricultura. Son lugares difíciles para el acceso de seres humanos pero fácilmente alcanzables para los drones.

Según la FAO, aproximadamente 129 millones de hectáreas de bosques –un área tan grande como Sudáfrica– ha desaparecido desde 1990. Los seres humanos no solamente están destruyendo bosques prístinos, también están destruyendo los mecanismos de regeneración. Como resultado de la extracción forestal, la agricultura de roza y quema, y el desarrollo de infraestructura –los cuales degradan suelos y procesos hidrológicos– la naturaleza no es tan efectiva para restaurar los ecosistemas forestales como lo era en el pasado.

Además, la caza de animales dispersores de semillas limita la recolonización de los sitios degradados por árboles nativos. La débil gobernabilidad, el aumento de las poblaciones humanas, la tenencia de la tierra poco clara y la pobreza a menudo empeoran las cosas, como Elliott y sus colegas recalcan en su libro, Restoring Tropical Forests: A Practical Guide (Restaurar bosques tropicales: guía práctica).

Así que, aunque los investigadores hayan desarrollado métodos demostrados de restauración forestal, los obstáculos para su uso resultan ser enormes. Si la tecnología puede facilitar la restauración, es más probable que sea practicada a una escala lo suficientemente grande como para provocar cambios, dicen los expertos.

“No es fácil convencer a las personas para realizar mucho trabajo físico, como llevar árboles y fertilizantes a lugares remotos, sin importar cuánto les pagues. Incluso cuando los obreros tienen la voluntad de hacerlo, es una actividad difícil y que consume tiempo. Nuestra solución a este problema… es comenzar a automatizar dichas tareas”, dijo Elliott, que ha estado trabajando en este campo desde los 80.

Los investigadores utilizan drones para restaurar también otros tipos de bosques, pero la aproximación sería más útil para los bosques tropicales porque retiran el carbono más rápido que otros tipos de bosques y soportan una biodiversidad mucho mayor, dijo Elliott.

“Es más útil para las zonas apartadas que no son accesibles por vehículos terrestres –el acceso es usualmente mejor en los países desarrollados templados. Así que la autorrestauración será menos aplicable en tales países”, ha indicado.

Necesidades tecnológicas para la edad del dron

La restauración automatizada no es una nueva idea. La siembra aérea para recuperar bosques se practica desde 1926, cuando se utilizaron avionetas por primera vez para recuperar un bosque tropical quemado en Hawái.

“Recientemente se ha vuelto casi un procedimiento estándar para la reforestación postincendios en los Estados Unidos”, dijo a Mongabay Simone Pedrini, estudiante de doctorado de la Universidad de Perth, Australia, que asistió al taller de Chiang Mai.

“La siembra aérea puede ser efectiva”, dijo, “pero los helicópteros o avionetas que vuelen sobre zonas remotas pueden ser muy caros y peligrosos”.

Los drones reducen costos, pero las semillas aún pueden caer en el lugar equivocado o en vegetación existente y fallar al germinar. Incluso cuando alcanzan el terreno, muchas variables pueden entorpecer la emergencia de los plantones, tales como la composición del suelo, la depredación por animales y la competencia con la maleza, dijo Pedrini.

Aun así, Pedrini cree que los drones tienen un alto potencial en la restauración forestal y él está investigando ahora tecnologías para promover la germinación y el establecimiento de semillas para proyectos de restauración a gran escala. Estas tecnologías incluyen tratamientos tales como el remojo –hidratación controlada para iniciar la actividad metabólica pregerminativa de las semillas– y el cubrimiento de semillas con sustancias que las protejan de enfermedades y predadores.

“La restauración forestal basada en drones es posible. Puede que no sea práctica dentro de los límites actuales de tecnología y conocimiento, pero por eso necesitamos investigar: para mejorar su eficiencia hasta que sea el procedimiento estándar de restauración”, afirmó.

Las capacidades sensoriales de los drones requieren también un mayor desarrollo antes de que la restauración con drones pueda despegar, dicen los expertos.

“Una cosa sobre la que hemos hablado mucho durante el taller es a qué grado será posible identificar plantas mediante percepción remota”, dijo a Mongabay Ryan Chisholm, ecólogo teórico de la Universidad Nacional de Singapur.

Esto sería importante si los drones se utilizan para controlar las malezas que compiten con los árboles jóvenes que crecen a partir de semillas liberadas desde el aire.

La investigación está centrada en el uso de drones para controlar malezas utilizando dos estrategias, explicó Elliott. Pueden adoptar estrategias de “fumigación más inteligente”, usando sistemas de reconocimiento de plantas para asegurar la fumigación de las malezas y no los pequeños árboles. También pueden utilizar herbicidas más inteligentes que conforman la mayor parte del campo emergente de los bioherbicidas o de las especies de plantas que liberan sustancias químicas para inhibir las especies de malezas. Sin embargo, en esta etapa los investigadores todavía tienen problemas para identificar plantas por percepción remota.

“Creo que será fácil cuando las malezas tengan un fenotipo obvio, por ejemplo, si tienen flores brillantes o algo que uno pueda registrar en un software fácilmente para ser identificado. En algunos casos, las malezas son muy similares a la vegetación nativa, así que puede ser un gran reto”, dijo Chisholm. Él cree que tales tecnologías mejorarán progresivamente con el tiempo. “Por el momento creo que es muy rudimentario”, dijo, “pero muchas personas están trabajando en formas de mejorarlo”.

Otra tarea que puede ser automatizada es el monitoreo del éxito de los proyectos de restauración. Esto hará posible que los restauradores forestales aprendan de sus errores y mejoren sus técnicas. Actualmente ya está aumentando su confianza en las herramientas de percepción remota para inspeccionar la estructura de un bosque. No obstante, mientras las señales de GPS están disponibles en las inspecciones por encima del dosel o de los bosques abiertos, pueden estar ausentes debajo de la copa de los árboles en los bosques densos. Chisholm indicó que desde encima del dosel los silvicultores pueden ver qué plantas están floreciendo y también la altura de los árboles, mientras que desde abajo de la copa pueden mirar los diámetros y la estructura de los fustes. “Los investigadores necesitan datos desde ambos puntos panorámicos para comprender la estructura del bosque”, añade.

Actualmente, muchos datos acerca de qué crece debajo del dosel provienen de la inspección de parcelas forestales hechas a pie. Estas inspecciones son caras: la inspección de una parcela de 50 hectáreas cuesta cientos de miles de dólares, dijo Chisholm. Es por eso que él y sus colegas están probando un dron con batería montado con un sistema LIDAR (sistema basado en la tecnología de infrarrojos) para detectar los árboles y medir la distancia hacia ellos desde un emisor láser.

El equipo piloteó remotamente el dron alrededor de un área arbolada de 20 m x 20 m, desarrolló un software para estimar el DAP de los 12 árboles detectados con el LIDAR, y luego verificó los resultados estimados personalmente. Sin embargo, el dron particular utilizado solo es capaz de volar ocho minutos, una limitación importante.

“Creo que va a ser un proceso gradual”, dijo Chisholm. “Estamos al principio y los seres humanos todavía están haciendo la mayor parte del trabajo [de restauración], pero gradualmente, cuando los drones vayan mejorando, les daremos más trabajo”.

Podría tomar otros quince años, aproximadamente, antes que los drones puedan reemplazar a las personas en el campo, estima. “Creo que va a llevar tiempo que los drones se queden a cargo, y siempre habrá algo que hagan las personas, ya que es difícil que los drones lo hagan absolutamente todo” añade.

El futuro de la tecnología dron

Mientras tanto, una empresa novel con sede en el Reino Unido llamada BioCarbon Engineering está fijando los límites de la restauración automatizada a gran escala. El equipo de BioCarbon está desarrollando drones automáticos que, según dicen, serán capaces de liberar cuidadosamente semillas de árboles en áreas degradadas 10 veces más rápido que el plantío de árboles convencional y por un 15% del costo. Su objetivo es plantar mil millones de árboles por año.

En septiembre del año pasado, Susan Graham, ingeniera de BioCarbon Engineering, presentó el sistema de la empresa en la Cumbre de Soluciones, una conferencia de prensa para conseguir las nuevas Metas de Desarrollo Sostenible de la ONU en las oficinas centrales de las Naciones Unidas en Nueva York.

“En primer lugar, volamos sobre el terreno y tomamos imágenes detalladas que nos informan sobre los nutrientes, la biodiversidad y la topología. Luego volcamos los datos en una máquina de aprendizaje por algoritmos para generar un patrón de plantío de precisión”, explicó.

“En segundo lugar, cargamos el patrón de plantío en nuestro UAV [vehículo aéreo a control remoto o dron] cuadricóptero de plantío, el cual vuela a dos o tres metros sobre el suelo y dispara una cápsula biodegradable con una semilla a 80 metros por segundo, en cada posición predeterminada. La cápsula de la semilla penetra en el suelo, es activada por humedad, y contiene todos los nutrientes”.

Un representante de BioCarbon Engineering se negó a comentar sobre el avance de la empresa en este asunto. Pero el pasado mes de julio, cuando ganó el equivalente en libras esterlinas de aproximadamente $13 000 del la Fundación Skoll para Emprendimiento Social, los cofundadores de la empresa dijeron que este premio les permitirá “construir y validar la tecnología de ruta crítica y les conducirá a pruebas de campo completas de la tecnología de plantío dentro de los próximos 6 a 12 meses”. Así que pronto podrían llegar más noticias.

Por su parte, Elliott ya está adelantándose a lo que él llama un “ecosistema electrónico paralelo”.

“En un ecosistema los árboles absorben luz y fijan energía en el ecosistema y esta queda disponible para los herbívoros y los predadores a través de la cadena alimenticia”, afirmó. “Con la AFR, los paneles solares absorben energía solar que alimenta a los drones que colectarían semillas para los árboles del bosque, exactamente como aves frugívoras. Entonces se tienen drones que sueltan esas semillas en las áreas deforestadas y que acaban con las malezas. De esta forma, los seres humanos usan la tecnología [para] reemplazar los mecanismos naturales de regeneración natural que ellos mismos han destruido”.

La idea de decenas de drones que recolectan semillas para el plantío de árboles y el control de malezas atravesando el cielo podría asustar a algunos, pero un mundo sin bosques tropicales puede ser todavía más escalofriante.

Referencias bibliográficas

• Global Forests Resources Assessment 2015. Food and Agriculture Organization of the United Nations: Rome, Italy.