- Investigadores de la Universidad Industrial de Santander desarrollaron un proyecto que combinó imágenes de drones con inteligencia artificial para identificar, contar y monitorear frailejones en zonas de difícil acceso.
- La herramienta fue capaz de identificar cerca de 86 000 frailejones y de evaluar si los individuos estaban vivos o habían muerto un año después de que un incendio afectara 317 hectáreas del Páramo de Berlín en 2024.
- El estudio estimó que aproximadamente el 30 % de los frailejones murió un año después del incendio, evidenciando una mortalidad tardía.
- Dos años después, el páramo muestra una recuperación lenta pero progresiva, con reaparición de vegetación y brotes de nuevos frailejones, aunque aún persisten las cicatrices del fuego.
Un aparente cementerio de frailejones. Esa fue la desoladora imagen que dejó tras de sí el voraz incendio que el 22 de enero de 2024 arrasó con una parte del Páramo de Berlín, ubicado a una hora y media de la ciudad de Bucaramanga, en Santander, y estas plantas nativas de Colombia. Durante casi cinco días el fuego ardió, consumiendo 317 hectáreas, de acuerdo con datos de la Corporación Autónoma Regional para la Defensa de la Meseta de Bucaramanga (CDMB), autoridad ambiental en la región.
“El ingeniero Javier [Leal] me llamó como a las 4.30 de la mañana. Me dijo que se estaba presentando un incendio en el predio de Plan de Mesa y yo inmediatamente acudí al lugar. Cuando llegué me encontré algo muy impresionante: era un incendio ya muy avanzado. Fue terrible, las llamas, la altura, todo”, recuerda José Yamel Moreno, guardabosques del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga, sobre esos primeros momentos de la emergencia.
La dimensión del desastre no solo quedó registrada en las imágenes que se transmitieron a través de los medios de comunicación, sino también en las que investigadores de la Universidad Industrial de Santander (UIS) tomaron días después de la tragedia, al sobrevolar el páramo con drones. “Estaba todo completamente negro, chamuscado. Solamente se veían los tallos de los frailejones”, relata Paula Uzcátegui, quien en ese momento era estudiante de octavo semestre de ingeniería de sistemas de la UIS.
Uzcátegui, quien además había cursado dos años de biología, estaba por esos días buscando un proyecto de grado en el que pudiera unir sus dos carreras. Las imágenes de dron capturadas por estudiantes del profesor Björn Reu, un ecólogo alemán que desde hace 10 años vive en Colombia, fueron el punto de partida para que ella ayudara a resolver un interrogante: ¿cómo podían hacer uso de la inteligencia artificial para monitorear el estado de la vegetación de ecosistemas de difícil acceso como los páramos?
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Para Reu y sus estudiantes, el incendio representó al mismo tiempo una urgencia científica y una oportunidad inédita para estudiar el páramo y su respuesta ante el impacto del fuego, dada la cercanía del predio afectado con Bucaramanga.
Al llegar al terreno, seis días después del incendio, los miembros del grupo de investigación Biotecnología y Gestión Ambiental (iBGA) se propusieron observar dos aspectos: la recuperación general de la vegetación y el comportamiento particular de los frailejones. Lo que encontraron inicialmente llamó su atención: aunque gran parte del ecosistema había desaparecido, muchos frailejones habían resistido el fuego.
“Mientras toda la vegetación desapareció, los frailejones sobrevivieron; las hojas centrales persistieron y, pocos días después, incluso empezaron a florecer”, señala Reu. Esa resistencia planteó nuevas preguntas: ¿cuántos habían sobrevivido realmente? ¿Cuántos morirían con el tiempo? ¿Cómo monitorear un territorio tan amplio y de difícil acceso?
En ese contexto, la inteligencia artificial se convirtió en la herramienta para responder los interrogantes. Como Reu ya trabajaba con drones y sensores remotos, ahora necesitaba integrar capacidades de análisis de imágenes. El encuentro con Paula Uzcátegui permitió concretar esa posibilidad. Así nació un proyecto piloto que combinó vuelos de dron con algoritmos capaces de identificar frailejones uno por uno para contarlos y, de alguna manera, hacer un inventario de su presencia en el área de páramo afectada.
A diferencia de los métodos tradicionales, basados en pequeñas parcelas y extrapolaciones a áreas más amplias, Uzcátegui logró realizar un censo más completo, por lo menos de los ejemplares más grandes, registrando 86 000 frailejones en un área de 83 hectáreas.
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Una mirada desde gran altura
El proceso para entrenar un software de inteligencia artificial que sea capaz de contar frailejones, a partir de las imágenes capturadas por un dron, comienza desde el momento en que se hacen los sobrevuelos del área. “Primero se vuela el dron, que toma muchas fotografías que se sobreponen entre sí. Luego, con un software, esas imágenes se procesan y se convierten en un mapa continuo de toda el área”, cuenta la investigadora Uzcátegui.
No fue una tarea sencilla: la neblina, el viento y la menor duración de la batería en el páramo obligaban a trabajar en ventanas muy cortas de tiempo.
El encargado de esta misión fue Cristian Mateo Jaimes Prada, biólogo de la UIS, quien viene trabajando junto al profesor Reu en temas de teledetección y sensores remotos desde 2016. “Acá [en el Páramo de Berlín] estamos como a 3600 metros sobre el nivel del mar. Para el dron es un reto porque le cuesta más desplazarse por el aire menos denso de las alturas. Además, hay una cuestión de suerte para esperar una buena mañana, como la de hoy”, detalla Jaimes mientras la jornada de toma de imágenes llega a su fin por cuenta de la llegada inesperada de las nubes.
Jaimes señala que esa nubosidad —que apresuradamente convierte ante nuestros ojos un paisaje montañoso en una capa espesa de blanco que oculta los acantilados— muchas veces les juega una mala pasada en la toma de fotografías. Cuando se atraviesan, dejan un manchón blanco sobre el verde de las montañas y su vegetación.
En esta tarea, los investigadores también debían equilibrar altura y detalle. “Si vuelas muy alto cubres más área, pero pierdes resolución; si vuelas más bajo tienes más detalle, pero menos cobertura”, explica la ingeniera Uzcátegui.
Al final, para el estudio que ella lideró obtuvieron —a partir de sobrevuelos realizados en agosto y diciembre de 2024 y en junio de 2025— tres ortomosaicos (mapas fotográficos aéreos) de alta resolución, donde cada píxel representa cerca de un centímetro. También obtuvieron otro ortomosaico de menor calidad, que abarcaba las 83 hectáreas quemadas, con una resolución de 3.6 centímetros por pixel y que es propiedad del Acueducto Metropolitano de Bucaramanga (AMB).
Ese contraste planteaba el primer reto técnico: lograr un modelo de IA que identificara automáticamente los frailejones tanto en imágenes muy detalladas como en otras más amplias y menos nítidas.
La segunda etapa de la investigación de Uzcátegui consistió en entrenar al algoritmo para reconocer cada planta. La investigadora partió de un modelo ya existente, diseñado para detectar objetos, y lo especializó. “Lo que hice fue entrenarlo con imágenes de frailejones. Corté los mapas y etiqueté alrededor de 12 000 plantas para crear un conjunto de datos de entrenamiento”, señala.
Con ese aprendizaje, el software se convirtió en un especialista capaz de identificar frailejones de manera automática en todo el mosaico. Aunque la precisión era mayor en las imágenes de alta resolución, los resultados en el mapa completo fueron suficientemente sólidos.
“En el área grande, de 83 hectáreas, detectamos cerca de 86 000 frailejones con un diámetro mayor a 20 centímetros”, señala la investigadora. De esta forma, el algoritmo no solo contó plantas una por una, sino que permitió construir un inventario detallado del ecosistema afectado, algo que habría sido casi imposible de lograr únicamente con trabajo de campo.
Diagnosticar la salud de los frailejones desde el cielo
Paula Uzcátegui recuerda que, tras la visita al páramo realizada en diciembre de 2024, el equipo advirtió que la recuperación no era tan lineal como parecía en los primeros meses. El florecimiento de los frailejones, que en un inicio se había celebrado como esperanzador, podía no serlo tanto.
“Regresamos a finales de 2024 y fue cuando nos dimos cuenta de que estaban muriendo muchos de esos frailejones que se habían recuperado. Ahí dijimos que valía la pena no solamente contarlos, sino ver cuáles estaban vivos y cuáles estaban muertos”, explica la investigadora de la UIS.
La clave para dar ese paso estuvo en la incorporación de los datos del sensor multiespectral del dron, lo que permitió contar con información del infrarrojo cercano, una parte del espectro de la luz que no se puede ver con el ojo humano, pero que está muy cerca de la luz visible roja. En esa banda del espectro las plantas sanas reflejan la radiación, mientras que las dañadas la tienden a absorber porque las estructuras internas de la hoja ya no funcionan de la misma manera. Esta metodología se suele usar para el monitoreo de cultivos.
A partir de esa diferencia, el equipo calculó un índice de vegetación conocido como NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada), que compara la luz roja absorbida con el infrarrojo cercano reflejado. “Esa diferencia te dice qué tan saludable está la planta”, señala Uzcátegui.
Con los frailejones ya identificados por el algoritmo, el software calculó el promedio de ese índice dentro de cada ejemplar y estableció un umbral: por encima de él, la planta se consideraba viva; por debajo, muerta. Para comprobar los resultados, la investigadora también recolectó datos de validación en terreno poco después de haber capturado las imágenes de dron.
“El censo se hace con el mapa reconstruido con las imágenes de dron desde un celular, guiándonos por los datos del GPS. Esto nos permite estimar luego la mortalidad y tener certeza de que la estimación es buena, pero tiene cierto porcentaje de error”, señala. De esta manera, el ejercicio permitió estimar que cerca del 30 % de las plantas habían muerto un año después del incendio.
El hallazgo reveló, además, una dinámica inesperada: la mortalidad no ocurrió inmediatamente después del fuego. “Los frailejones no se murieron por completo por el incendio, murieron tiempo después”, señala el profesor Reu. Ese patrón coincide con reportes en otros páramos andinos, donde las plantas pueden morir incluso dos años después del evento, lo que hace necesario un seguimiento prolongado.
La posibilidad de repetir el análisis con nuevas imágenes abre, según Reu, una ventana inédita para estudiar la recuperación del ecosistema a largo plazo. “Con esta tecnología tenemos herramientas para hacer ese seguimiento en el tiempo”, afirma. Basta con nuevos vuelos periódicos para comparar los resultados: identificar cuántos individuos mueren, cuántos sobreviven y cómo aparecen nuevas plantas que, con el crecimiento, entrarán en el rango detectable por el algoritmo.
“Podemos tomar una foto cada año y contar los frailejones; así vamos a saber las dinámicas de mortalidad y regeneración”, explica. Para el ecólogo, el mayor valor del método es que permite realizar monitoreos continuos con pocos recursos, algo poco frecuente en estudios de este tipo. “Eso demuestra que con bajo presupuesto es posible hacer un seguimiento a largo plazo”, indica, y agrega que esto convierte a la herramienta en vital para comprender cómo se recuperan los páramos tras el fuego.
El enfoque, además, abre la posibilidad de replicar la metodología en otros ecosistemas de alta montaña. Desde el punto de vista técnico, el profesor Hoover Fabián Rueda Chacón, de la Escuela de Ingeniería de Sistemas e Informática de la UIS, explica que el modelo fue entrenado para reconocer la forma de roseta típica del frailejón.
“Es una forma similar [en las distintas especies de frailejón], desde el punto de vista de morfología. Tengo mucha esperanza de que sea aplicable directamente”, afirma el ingeniero de sistemas que también acompañó, junto a algunos de sus estudiantes, a los biólogos en su salida más reciente al páramo este año. Esta colaboración es algo poco común entre los profesionales de estas disciplinas, pero Rueda asegura que este proyecto lo ha hecho posible.
No obstante, el ingeniero advierte que podrían requerirse ajustes según las especies presentes en cada páramo, ya que en este proyecto se enfocaron en las características de Espeletia standleyana, la especie de frailejón que se ve con mayor frecuencia en el Páramo de Berlín. “En el peor de los casos puede que nos toque reentrenar, como lo hicimos acá, con un conjunto más reducido de imágenes de los frailejones particulares de otro páramo”, añade.
Sin embargo, para el investigador, esa flexibilidad es precisamente una de las fortalezas del método: la inteligencia artificial permite adaptar el análisis a distintos territorios y monitorear zonas de difícil acceso, ampliando las posibilidades de seguimiento y conservación de estos ecosistemas andinos. A pesar de esto, los científicos son enfáticos en que para darle continuidad a estos estudios se necesita financiación, un aspecto que suele ser un limitante para la ciencia en Colombia.
De momento, los investigadores de iBGA apuntan a seguir con los sobrevuelos para obtener más datos y desarrollar proyectos para mejorar el procesamiento y el monitoreo de la evolución y crecimiento de los frailejones a través del tiempo, incluso de manera individual. Con estas propuestas esperan participar en convocatorias para obtener más financiación.
Un ecosistema que se recupera
En el corregimiento de Berlín, en el municipio de Tona, el paisaje del páramo da cuenta de los cambios generados por la intervención humana. Sus frailejones, la especie más emblemática de estos ecosistemas, son más bajos y menos numerosos, en comparación con áreas más alejadas del complejo de Santurbán, del que forma parte el Páramo de Berlín.
Es un ecosistema que durante años ha sufrido las presiones de la ganadería y la agricultura, y en el que desde hace 15 años algunas de sus áreas empezaron a ser protegidas por el Acueducto Metropolitano de Bucaramanga. Es por esto que de las 317 hectáreas afectadas por el incendio de 2024 el 87.69 % (277.85) eran de predios pertenecientes a esta entidad.
De acuerdo con los expertos del AMB, dos años después del incendio, la recuperación en estas zonas del páramo avanza a ritmo lento, pero persistente. Javier Leal, ingeniero forestal enfocado en el proceso de conservación y gestión ambiental del acueducto, explica que la intervención humana ha sido mínima y deliberadamente cautelosa. “El área que fue quemada no la hemos tocado; lo único que hicimos fue delimitarla y aislarla para que no ingrese nadie y dejar que por sí sola se vaya recuperando”, señala.
La decisión, que contó con la asesoría de expertos del Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, busca, en primera instancia, permitirle al ecosistema recuperarse por su propia cuenta. Los especialistas han podido observar cómo la vegetación empieza a reorganizarse de manera natural.
Aunque el proceso es lento, el monitoreo constante, con apoyo de los investigadores de la UIS y de la inteligencia artificial, ha mostrado señales que el ingeniero Javier Leal considera alentadoras: “Si bien en este momento lleva una evolución adecuada, tenemos que esperar un poco más para ver cómo continúa el ecosistema”.
Sobre la duda de si reforestar es el camino para recuperar el páramo, Leal señala que aún es pronto para saberlo. “Si bien en este momento lleva una evolución que consideramos adecuada y significativa, tenemos que esperar un poco más para evaluar si es necesario hacer una intervención con frailejones y otras especies del páramo”.
Leal añade que cuando ocurren eventos que generan perturbaciones en áreas dedicadas a la conservación, la idea es que se vayan recuperando por sí solas, lo que se conoce como restauración pasiva. Intervenir inmediatamente, por ejemplo con la siembra indiscriminada de frailejones, puede amenazar la fragilidad del ecosistema porque la capa vegetal del suelo se ha visto destruida.
Desde la UIS, el equipo del profesor Reu también ha monitoreado en campo el progreso de la restauración del páramo. Un año después del incendio, la bióloga Andreina Ortiz López decidió observar el páramo a ras de suelo: no desde los drones, sino desde pequeñas parcelas distribuidas entre la zona quemada y otra que había permanecido intacta.
Entre noviembre y diciembre de 2024 comparó especies, coberturas y formas de crecimiento, y encontró señales discretas pero contundentes de recuperación. “Después de un año, al menos en el número de especies, eran muy similares; ya solo era cuestión de dejar que pase más tiempo para que la cobertura vuelva a ser comparable”, explica.
En los primeros meses, recuerda Ortiz, el paisaje había quedado “totalmente en ceros en cuanto a vegetación”, y la floración de los frailejones, un último esfuerzo reproductivo antes de morir, llamó la atención del equipo. El monitoreo posterior, a finales del 2024, mostró que el ecosistema comenzaba a reorganizarse por sí mismo: frailejones, pastos y otras plantas con semillas termorresistentes o estructuras protegidas rebrotaban lentamente, mientras aún persistían zonas con suelo descubierto.
Para la investigadora, el resultado más relevante es que el propio páramo parece tener la capacidad de recuperarse sin intervenciones directas.
Al visitar la zona en 2026 Mongabay Latam pudo ver un paisaje que sigue marcado por las cicatrices del fuego, pero que ya no es el mismo terreno desolado de los primeros meses. Ahora los frailejones más altos no están rodeados de tierra calcinada, sino del verde de los pastos y los musgos.
Según Javier Leal, el páramo comienza a mostrar una recuperación heterogénea, con áreas que avanzan con mayor rapidez que otras. “El ecosistema se va a recuperar; habrá zonas con un poco más de dificultad [en donde la restauración pasiva se puede quedar corta], y es en esas donde entraremos nosotros”, afirma sobre los posibles esfuerzos de reforestación a futuro. Es por eso que han aprendido a reproducir frailejones y otras especies de páramo en viveros.
La imagen del Páramo de Berlín hoy es la de un territorio en transición: menos negro –aunque aún están presentes los frailejones que murieron– y más verde. Aunque frágil todavía, el páramo está encaminado a reconstruir lentamente su equilibrio: diversas zonas llenas de pequeños brotes de nuevos frailejones son un reflejo de esperanza.
*Imagen principal: el Páramo de Berlín, justo después del incendio de 2024. Foto: cortesía Bjorn Reu
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