Cartografía de arrecifes de coral y ciencia ciudadana

Estos voluntarios son de muchas partes del mundo en el marco de una iniciativa encaminada a conocer mucho mejor estos ecosistemas amenazados.

La ciencia ciudadana consiste en la participación del público aportando trabajo en una investigación científica, sin que los voluntarios necesariamente sean expertos en el tema tratado. Las instituciones que se nutren de este voluntariado pasan a disponer de una fuerza laboral que de otro modo difícilmente tendrían y, por otra parte, esta colaboración permite al público tener la satisfacción de poder hacer contribuciones valiosas a la ciencia y la tecnología.

Durante los últimos años, unos científicos del Centro Ames de Investigación de la NASA han desarrollado nuevos instrumentos capaces de observar bajo la superficie marítima con más detalle que nunca antes. Utilizando técnicas originalmente desarrolladas para escrutar las estrellas, estas cámaras se valen de complejos cálculos matemáticos para contrarrestar las distorsiones ópticas generadas por el agua sobre los arrecifes de coral.

La NASA ha empleado estos instrumentos, montados en drones y otras aeronaves, durante expediciones a diversas zonas costeras del mundo para recoger imágenes en 3D del fondo del mar, incluyendo arrecifes de coral, concentraciones de algas y praderas de plantas marinas. Sin embargo, las imágenes, sin interpretación de lo que muestran, no sirven de mucho para averiguar lo que está sucediendo con los corales, por lo que la NASA solicita al público su ayuda para examinar imágenes.

Si desea colaborar, entre en http://nemonet.info, un videojuego en el que los jugadores identifican y clasifican corales utilizando estas imágenes en 3D mientras viajan de manera virtual por el océano en su propio barco de investigación, el Nautilus. El principal investigador del proyecto, Ved Chirayath, del Centro Ames, desarrolló la red neural que hay detrás del juego, también llamada NeMO-Net, por las siglas en inglés de Neural Multi-Modal Observation and Training Network.

Esta red neural utilizará la información de los jugadores para construir un mapa global de los corales. "NeMO-Net aprovecha la fuerza más poderosa de este planeta: no una cámara de lujo o una supercomputadora, sino la gente", enfatiza Chirayath. "Cualquiera, incluso un niño de primer grado escolar, puede jugar con este videojuego y clasificar estos datos para ayudarnos a cartografiar una de las formas de vida más bellas que conocemos". En cada "inmersión", los jugadores interactúan con datos reales de la NASA, aprendiendo los diferentes tipos de corales que yacen en el fondo oceánico poco profundo mientras resaltan dónde aparecen en las imágenes.

A bordo de su barco virtual, los jugadores podrán seguir su progreso, ganar insignias, leer la guía de campo del juego y acceder a vídeos educativos sobre la vida en el fondo del mar.

Mientras juegan, las acciones de los jugadores ayudan a entrenar a la supercomputadora Pleiades de la NASA, instalada en el Centro Ames, con el fin de que aprenda a reconocer por sí misma los corales a partir de cualquier imagen del fondo marino, incluso aquellas tomadas con instrumentos poco potentes. La supercomputadora aprende de las clasificaciones de corales que los jugadores hacen a mano.

La técnica que le permite a la supercomputadora instruirse se llama “aprendizaje automático” y es una modalidad de la inteligencia artificial. Cuantas más personas jueguen a NeMO-NET, mejor será la capacidad de cartografiar de la supercomputadora. Una vez que haya conseguido clasificar con precisión los corales a partir de los datos de baja resolución incluidos en el juego, la supercomputadora será capaz de cartografiar los corales del mundo a una resolución sin precedentes. Con ese mapa, los científicos conocerán mucho mejor lo que está ocurriendo en cada arrecife de coral y eso les ayudará a encontrar las mejores maneras de proteger a cada uno frente al cambio climático.

Los arrecifes de coral, en las aguas poco profundas de las costas subtropicales y tropicales de la Tierra, figuran entre los ecosistemas más complejos y diversos del planeta. Se estima que estos arrecifes rebosantes de vida proporcionan hogares para tantas especies como una selva tropical. Los corales están en peligro debido al aumento de la temperatura de los océanos, la contaminación de estos y la acidificación de sus aguas.

La comunidad científica procura reunir toda la información que puede sobre cómo los corales están reaccionando a estas agresiones, ya que este conocimiento puede resultar decisivo a la hora de decidir la estrategia de protección más eficaz para cada tipo de coral y de arrecife coralino. Los arrecifes de coral también tienen un papel en la lucha contra las enfermedades. Los sistemas marinos, y en particular los arrecifes de coral, son un catálogo inmenso de sustancias químicas forjadas a lo largo de millones de años de evolución, de entre las cuales encontrar nuevos fármacos.

En organismos como esponjas, moluscos y otros moradores de los arrecifes coralinos, se han descubierto compuestos que han servido para medicamentos utilizados contra virus infecciosos como el del SIDA y contra enfermedades como el cáncer, por citar algunos ejemplos.

NeMO-Net también está disponible en la Apple App Store y se puede ejecutar en dispositivos iOS y ordenadores Mac. Asimismo, está previsto su lanzamiento para sistemas Android en un futuro cercano.

NCYT (Noticias de Ciencia y Tecnología)