¿Cómo la IA podría ayudar a monitorear el florecimiento de algas nocivas en Panamá?

Una investigación, realizada por científicos de la Universidad Tecnológica de Panamá, exploró el uso de imágenes hiperespectrales, datos satelitales e inteligencia artificial para el monitoreo del florecimiento de algas nocivas en las zonas costeras del país. 

El proyecto se denomina “Plataforma de Observación de Florecimientos de Algas en Regiones Costeras utilizando Imágenes Hiperespectrales e Inteligencia Artificial” y fue liderado por el Dr. Fernando Arias, docente e investigador de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la UTP. 

De acuerdo con Arias, el objetivo de este proyecto fue desarrollar una plataforma basada en tecnología de monitoreo remoto que sea capaz de identificar florecimientos de algas en los ecosistemas costeros de Panamá.

Aunque los florecimientos de algas son fenómenos naturales, cuando el fitoplancton -conjunto de organismos fotosintéticos compuestos principalmente por cianobacterias, diatomeas y dinoflagelados- se reproduce explosivamente en cuerpos de aguas, causa  una serie de desbalances ambientales en los ecosistemas costeros.

 En los últimos años, se ha observado un preocupante incremento en la frecuencia e intensidad de estos eventos producto del cambio climático, lo cual tiene un profundo efecto en los ecosistemas costeros y en la salud de las comunidades humanas que dependen de ellos.

Arias advierte que los efectos de estas proliferaciones, particularmente de las especies nocivas, pueden afectar el ambiente, la salud pública, la seguridad alimentaria y la economía de las regiones costeras. 

Para el monitoreo del florecimiento de algas nocivas de forma remota, el equipo de investigación desarrolló dos prototipos equipados con cámaras hiperespectrales: uno para el monitoreo manual de muestras en campo de forma directa y otro para el monitoreo aéreo con un vehículo aéreo no tripulado. Los datos recabados por ambos prototipos fueron luego procesados con un algoritmo de inteligencia artificial, también desarrollado por los investigadores, para la clasificación de las especies de algas en estos ecosistemas.
 
Según Arias, con estos desarrollos tecnológicos, buscan aportar al monitoreo y detección ágil del florecimiento de algas nocivas en el país y así minimizar el impacto negativo que estos eventos pueden ocasionar en el ambiente, la salud y la economía panameña.

Los científicos también exploraron la extracción y el procesamiento de imágenes satelitales, obtenidas por medio del satélite Sentinel-2 del programa Copernicus de la Unión Europea (UE), como un complemento a los prototipos tecnológicos desarrollados en esta investigación. 

La investigación fue financiada por la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SENACYT), a través de la Convocatoria Pública para el Fomento a la Investigación y Desarrollo (FID) 2020, y gestionada por el Centro de Estudios Multidisciplinarios en Ciencias, Ingeniería y Tecnología (CEMCIT AIP). 

Colaboraron en este proyecto los doctores Mayteé Zambrano, Edson Galagarza y Kathia Broce, investigadores de la UTP. También se contó con el apoyo técnico de la Dra. Ericka Pinzón.