Categoría: Campus

Las fotografías de Esaú Villarreal a las colonias de flamencos (Phoenicopterus ruber) que habitan en Sisal no se parecen a ninguna de las hechas antes en esas playas, pues las de él se toman a decenas o cientos de metros de altura, desde un dron, y luego son analizadas por un algoritmo que, de manera automática, calcula cuántos individuos integran esos grupos y dónde se reúnen. Mientras las fotos convencionales congelan un instante en el tiempo, las imágenes captadas por este joven de 32 años hablan del presente, pasado y futuro de estas aves, sobre qué tan bien o mal van sus intentos por sobrevivir en los manglares e incluso de en cuáles aguas se procuran alimento y de en dónde cortejan, se reproducen y anidan.

“Este sistema se llama FlaminGO! y fue desarrollado para apoyar en tareas de monitoreo y conservación. Aquí, a través de instantáneas, podemos detectar patrones de crecimiento o merma poblacionales y saber en qué áreas se concentran estos individuos, ya que aún no las conocemos con certeza y, por lo mismo, bien podríamos estar destruyéndolas ahora mismo sin darnos siquiera cuenta”.

Desde adolescente, Esaú ha intentado conjuntar sus dos pasiones: la ornitología y lo tecnológico, como ya demostraba en sus años escolares cuando estudiaba en la FES Zaragoza y grababa podcast sobre las costumbres de tórtolas y gorriones, experimentaba con la digitalización de mapas o construía un robot capaz de identificar a los mirlos con sólo oírlos cantar (con  el cual obtuvo el título de licenciado en Biología y la posibilidad de colaborar con el IIMAS de la UNAM). Por esto, al mudarse de la Ciudad de México a Yucatán, más que pensar en las implicaciones domésticas de pasar del frío del Ajusco al calor de la península yucateca, lo que más le interesó fue la nueva fauna del lugar y los estudios que podría realizar con ella.

“Los flamencos —que no flamingos, palabra muy extendida por contagio del inglés, pero no perteneciente al español— de inmediato llamaron mi atención, pues debido a su particular color rosa y a que viven cerca del agua eran idóneos para experimentar con un proyecto que, de mucho tiempo ya, me rondaba la cabeza: realizar conteos automatizados piloteando drones en razón de que los que se hacen de manera manual, a lápiz y ojo, son muy deficientes”.

Para contabilizar aves en México lo tradicional es ir al lugar con binoculares y cuaderno, armarse de paciencia y observar al grupo, lo cual no es sencillo debido a que cada integrante de la bandada se mueve y, mientras algunos llegan otros aletean y se van, por lo cual, para hacer esto bien se requieren años de experiencia. Sin embargo, explica Esaú, un obstáculo siempre presente son las limitaciones físicas del humano: nuestra visión horizontal tiende a confundirse ante los cambios de profundidad y eso dificulta determinar cuántos objetos tenemos ante nosotros, en especial si sobrepasan la decena.

Para evitar el problema de las figuras escondidas una detrás de otra, empalmadas o que se pierden al mirarse a lo lejos, el ornitólogo decidió que lo mejor era cambiar la perspectiva y ver las cosas desde lo alto, a través de la cámara de un dron o UAV (del inglés Unmanned Aerial Vehicle). “La idea era tener algo así como un ojo en el cielo”.

La vida en rosa

Los flamencos no son rosados de nacimiento, en realidad son blancos cuando polluelos, pero adquieren esa tonalidad por ingerir grandes cantidades de diatomeas, algas microscópicas ricas en carotenoides, los mismos pigmentos orgánicos que hacen que la piel de una persona se ponga naranja tras comer muchas zanahorias.

“El rosa me hizo seleccionar a estas aves: por poseer un color inusual destacan contra cualquier fondo y, por ser acuáticas, no se ocultan entre los follajes ni se mimetizan con la hojarasca. Todo esto hace que puedan ser fácilmente observadas desde el aire; así, cuando en una fotografía nuestrosoftware(desarrollado junto con los doctores Iván Mezay Nidiyare Hevia, del IIMAS) detecta algo rosáceo, de inmediato revisa si esa figura tiene las características de un ave. Si ambas condiciones se cumplen sumamos un individuo al recuento y eso permite establecer de inmediato un cálculo del total de animales”.

Para demostrar la efectividad de FlaminGO!, Esaú y la profesora Patricia Ramírez Bastida, de la FES Iztacala, compararon los resultados obtenidos desde el dron contra los de los profesionales del conteo. Para ello el uno y los otros analizaron las mismas cinco fotografías e hicieron sus estimados. Al final, la efectividad de los humanos osciló entre un 70 y un 89 por ciento; la del programa computacional registró, en cada caso, un muy constante 95 por ciento de fiabilidad. La mayor diferencia se dio en cuanto al tiempo, pues mientras el algoritmo de Esaú demoró apenas 60 segundos en analizar cada imagen, los humanos se tardaron 40 minutos.

Los números automatizados de FlaminGo! siempre fueron más certeros y hasta un cuatro mil por ciento más rápidos. “Esto demuestra que con la tecnología podemos no sólo obtener datos mucho más fidedignos, sino ahorrarnos muchas horas y recursos”.

Para hacer sus valoraciones Esaú sólo debe salir de su casa, cargar consigo su dron de de dos kilos, volarlo en los manglares y ciénagas de Sisal, colocarlo sobre las colonias de flamencos y, ya de vuelta en su taller introducir las fotos obtenidas en su computadora.

“Eso facilita inmensamente el trabajo de los biólogos y nos abre puertas para replantear muchas cosas respecto a las labores de conservación, pues estas vistas aéreas nos permiten observar no sólo las dinámicas poblacionales, sino sus hábitos de alimentación y reproductivos, algo complicado cuando intentamos hacerlo en tierra”.

Pájaros de cuenta

Al presentar su proyecto en congresos, Esaú ha percibido resistencia hacia el conteo automatizado por quienes se contratan para realizar estas labores, ya que en su opinión “se sienten desplazados y temen quedarse sin su fuente de ingresos. Sin embargo, este tipo de sistemas están pensados para ser una herramienta que haga más fácil su jornada y nunca como una excusa para sustituir al humano”.

Y mientras aquí se hacen objeciones, las naciones desarrolladas se han mostrado muy receptivas a estas propuestas, pues a diferencia de México, en dichos países es común hacer conteos desde aviones y helicópteros y, por lo mismo, los accidentes aéreos se han vuelto la primera causa de muerte entre biólogos estadounidenses al realizar sus trabajos de campo (de las 91 muertes registradas de 1937 al 2000, el 66 por ciento se debe a estos percances).

Es evidente que los drones son más seguros, ¿pero son efectivos?, es la pregunta planteada por Jarrod Hodgson, científico australiano quien, para responder a la incógnita, reprodujo en un humedal los arreglos típicos de las colonias aviares con dos mil patos de hule (por un lado para tener control de la cifra exacta de individuos y, por el otro, para evitar las confusiones generadas al observar a animales en movimiento). Después pidió a profesionales hacer sus mejores cálculos y los contrastó con los datos arrojados por un softwarediseñado para interpretar fotos tomadas desde el aire por un UAV.

La conclusión del estudio fue tajante y muy parecida a la de la evaluación realizada por Esaú y la profesora Ramírez: “Los drones, combinados con un algoritmo computacional no sólo son un sustituto decente de los ojos de un ecologista, sino que proporcionan cifras mucho más cercanas al número real de aves en el suelo”.

Y aunque el entusiasmo por los UAV para tareas conservacionistas parece algo de nuevo cuño, el concepto de FlaminGO! nació hace 10 años en la FES Zaragoza, cuando Esaú estudiaba la licenciatura y en una de las asignaturas se le encargó desarrollar un proyecto con potencial de ser comercializado. A él se le ocurrió tomar un pequeño helicóptero de control remoto, atarle una cámara a los patines de aterrizaje y tomar imágenes desde lo alto a fin de dibujar mapas.

“La idea sonaba bien en papel, pero por las limitaciones técnicas de la época esa iniciativa no despegó. Fue con la aparición masiva de los drones —y a que de pronto podías ir a la tienda y adquirir ese tipo de tecnología sin quedarte en la bancarrota— que pude retomar aquel proyecto y, finalmente, echarlo a volar”.

A una década de distancia y justo como le encargaron sus profesores, esa tarea escolar ya fue comercializada y apenas comienza a mostrar su versatilidad, pues FlaminGO! es capaz de lidiar no sólo flamencos, sino con otras especies, como ejemplifica el encargo más reciente que le han hecho a Esaú y su dron.

“Nos pidieron contabilizar patos; para hacerlo es necesario cambiar ciertos parámetros, como dejar de buscar objetos rosas y enfocarnos en animales de otro color. Estos datos formarán parte de un estudio de impacto ambiental y esto es relevante, pues las dinámicas poblacionales nos permiten entender mucho del daño que, como humanos, causamos al entorno. Y es que aquí estamos hablando de seres vivos que reaccionan a lo que le hacemos al ecosistema y a los cuales, si algo no les gusta o les afecta, se mueven, algo que jamás podrán hacer los patos de hule de aquel experimento australiano”.