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Inteligencia artificial para recrear los fondos marinos del Parque Nacional de Cabrera

Científicos del IEO y el Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria han puesto a punto metodologías que posibilitarán la generación de escenarios virtuales 3D de los hábitats vulnerables

Inteligencia artificial para recrear los fondos marinos del Parque Nacional de Cabrera
Fondos marinos de Cabrera filmados durante VirtualMAR. Foto: IEO

Durante seis días, científicos de los centros oceanográfico de Baleares, Santander y Málaga del Instituto Español de Oceanografía (IEO) e ingenieros de la Universidad de Cantabria han llevado a cabo una campaña oceanográfica a bordo del Ramón Margalef por las aguas del Parque Nacional Marítimo-Terrestre del Archipiélago de Cabrera para poner a punto metodologías de muestreo basadas en adquisición de imágenes de alta resolución que posibilitarán la generación de escenarios virtuales 3D de los fondos marinos.

Palma, lunes 8 de marzo de 2021. La pasada semana finalizó la campaña oceanográfica VirtualMAR, cuyo objetivo ha sido avanzar en el desarrollo tecnológico de una metodología que posibilite la monitorización de fondos marinos mediante técnicas fotogramétricas y análisis de imagen basado en algoritmos de inteligencia artificial.

VirtualMAR se enmarca en la propuesta ‘Parques Nacionales Marítimos Virtuales para Monitorización de los Efectos del Cambio Climático’, que pretende cubrir las necesidades de monitorización de los fondos marinos incluidos en la Red de Parques Nacionales y que permitirá el seguimiento de los posibles efectos que el cambio climático o actividades de origen humano puedan provocar sobre los hábitats de especial vulnerabilidad presentes en sus fondos. Con este objetivo trabajan en el proyecto de forma conjunta el IEO y el Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria, gracias a la financiación del Programa de Investigación de la Red de Parques Nacionales.

En esta campaña se han testado y puesto a punto avanzados desarrollos tecnológicos que integran una combinación de sensores ópticos y fuentes de iluminación externa de última generación especialmente adaptadas para fondos marinos. Esta tecnología, integrable en vehículos submarinos de control remoto ligeros y equipos de buceo científico, posibilita la adquisición de información de forma no invasiva. “Este último aspecto de tecnología no invasiva es especialmente relevante en zonas protegidas por su fragilidad y especial interés ecológico”, explica Elena Prado, investigadora del IEO y jefa de la campaña.

Unido a este avance en la toma de información, los científicos están desarrollando técnicas de análisis de datos basadas en procesos avanzados de fotogrametría y algoritmos de inteligencia artificial para el análisis de imagen aplicados a imagen submarina, que permitirán explotar la información de forma cuantitativa y obtener productos de cartografía avanzados, clasificaciones automáticas de especies, modelos 3D y reconstrucciones virtuales de escenarios. “Este sistema de captura de imágenes submarinas que se ha desarrollado es un ejemplo de cómo la tecnología puede ayudar a la conservación de nuestros espacios naturales”, explica Adolfo Cobo, ingeniero de la Universidad de Cantabria. “El siguiente paso será aplicar la inteligencia artificial para analizar automáticamente la gran cantidad de imágenes y datos que este sistema puede generar”, añade Cobo.

“Para los parques marítimos-terrestres u otras áreas marinas protegidas debería ser imprescindible contar con tecnología especialmente adaptada al estudio submarino para garantizar realizar un seguimiento del buen estado ambiental de conservación de estos valiosos fondos, evaluar los posibles efectos perjudiciales debidos al cambio de las condiciones ambientales e introducir si fuera necesario medidas de mitigación de dichos daños”, explica Francisco Sánchez investigador del IEO y responsable del proyecto. “Además, estas tecnologías permiten monitorizar a su vez los efectos de la aplicación de dichas medidas de gestión ambiental para validar su efectividad y en caso contrario modificarlas”, añade Sánchez.

La directora del Parque Nacional Marítimo-Terrestre de Cabrera, María Francesca López, valora muy positivamente la ejecución del proyecto VirtualMAR porque “sigue en la línea de convertir el parque en un laboratorio de sostenibilidad desde donde exportar conocimiento y nuevos avances tecnológicos para hacer frente al cambio climático”.

El Instituto Español de Oceanografía (IEO) es un organismo público de investigación (OPI), dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, dedicado a la investigación en ciencias del mar, especialmente en lo relacionado con el conocimiento científico de los océanos, la sostenibilidad de los recursos pesqueros y el medio ambiente marino. El IEO representa a España en la mayoría de los foros científicos y tecnológicos internacionales relacionados con el mar y sus recursos. Cuenta con nueve centros oceanográficos costeros, cinco plantas de experimentación de cultivos marinos, 12 estaciones mareográficas, una estación receptora de imágenes de satélites y una flota compuesta por seis buques oceanográficos, entre los que destaca el Ramón Margalef y el Ángeles Alvariño. El Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y, en particular, el Programa Operativo de I+D+i por y para el Servicio de las Empresas (Fondo Tecnológico), participa en la cofinanciación de los buques Ramón Margalef, Ángeles Alvariño y Francisco de Paula Navarro, así como en el Vehículo de Observación Remota (ROV) Liropus 2000.

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Científicos del IEO constatan la riqueza de los fondos marinos de las islas Columbretes

Finaliza la campaña COLCARTO, enmarcada en el proyecto LIFE INTEMARES, cuyo objetivo es alcanzar el 30% de superficie marina protegida y bien gestionada en 2030

Comienza una nueva campaña de investigación para conocer mejor las profundidades de Columbretes
Científicos buceando entre gorgonias en las islas Columbretes. Foto: David Díaz (COB-IEO)

El Instituto Español de Oceanografía (IEO) ha concluido la campaña INTEMARES-COLCARTO-0221 en la que, durante 13 días, los investigadores han estudiado los fondos marinos hasta los 100 metros de profundidad en las islas Columbretes, identificando varios hábitats y comunidades de gran interés para la conservación entre las que destacan áreas con surgencias gaseosas asociadas la presencia de algas laminarias, fondos de maërl o jardines de gorgonias.

Palma, martes 23 de febrero de 2021. Científicos del Instituto Español de Oceanografía (IEO) concluyen hoy la campaña INTEMARES-COLCARTO-0221 destinada a aumentar el conocimiento de especies y hábitats marinos en las profundidades del entorno de las islas Columbretes. Los investigadores llegan al puerto de Palma a bordo del buque Ramón Margalef tras estudiar durante 13 días la cobertura espacial y los tipos de hábitats profundos del archipiélago, situado a unos 60 km al este de Castellón.

La campaña COLCARTO, enmarcada en el proyecto LIFE INTEMARES que coordina la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico ha permitido cartografiar los hábitats y comunidades de los fondos hasta los 100 metros de profundidad, lo que permitirá mejorar el conocimiento de este espacio marino.

Entre los hábitats estudiados, se encuentran áreas con surgencias gaseosas, un complejo hidrotermal singular al que se asocia la presencia de un alga endémica del Mediterráneo occidental, la Laminaria rodriguezii, habitual en profundidades por debajo de los 70 metros pero que en Columbretes se da de forma excepcional a 40 metros de profundidad. También se han observado gorgonias y fondos de maërl en muy buen estado de conservación. Con toda la información recogida, se realizará una cartografía bionómica extensa y precisa, en la que se representarán los hábitats y las especies de la zona sobre un mapa, ésta será la base sobre la que se elaborarán los planes de gestión es esta zona.

La riqueza del entorno marino de este archipiélago suscita el interés de científicos desde hace décadas. Las características volcánicas y sedimentarias de los fondos de las islas Columbretes, la corriente marina que arrastra nutrientes desde el Ebro y la protección que supone la lejanía de la costa generan unas condiciones ambientales únicas en el Mediterráneo occidental.

Ciencia para la gestión

La ciencia es uno de los pilares básicos del proyecto LIFE INTEMARES para avanzar hacia la gestión eficaz de los espacios marinos protegidos. Con este objetivo, desde el inicio del proyecto en 2017 se han llevado a cabo campañas oceanográficas para conocer los hábitats y especies presentes en nuevos espacios para su posible declaración como espacios de la Red Natura 2000. En este ámbito, se ha explorado Cabo Tiñoso en Murcia, Cap Bretón en el País Vasco y los montes submarinos de Mallorca. Además, las expediciones en las islas Columbretes contribuirán a mejorar la elaboración de los planes de gestión. Este es el objetivo también de las campañas de investigación que han analizado las interacciones con actividades pesqueras en el Canal de Menorca, las islas Canarias y los sistemas de cañones de Avilés.

En el marco del proyecto, también se está proporcionando conocimiento científico clave para la gestión de otros siete Lugares de Importancia Comunitaria (LIC) que se estudiaron en el anterior proyecto LIFE+INDEMARES, y que incluyen inventarios de biodiversidad, características geomorfológicas y cartografía de detalle de los hábitats marinos profundos.

El proyecto LIFE INTEMARES avanza hacia el objetivo de lograr una gestión eficaz de los espacios marinos de la Red Natura 2000, con la participación activa de los sectores implicados y con la investigación como herramientas básicas.

La Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico coordina el proyecto. Participan como socios el propio ministerio, a través de la Dirección General de Biodiversidad, Bosques y Desertificación; la Junta de Andalucía, a través de la Consejería de Agricultura, Ganadería, Pesca y Desarrollo Sostenible, así como de la Agencia de Medio Ambiente y Agua; el Instituto Español de Oceanografía; AZTI; la Universidad de Alicante; la Universidad Politécnica de Valencia; la Confederación Española de Pesca, SEO/BirdLife y WWF-España. Cuenta con la contribución del Programa LIFE de la Unión Europea.

El Instituto Español de Oceanografía (IEO) es un organismo público de investigación (OPI), dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, dedicado a la investigación en ciencias del mar, especialmente en lo relacionado con el conocimiento científico de los océanos, la sostenibilidad de los recursos pesqueros y el medio ambiente marino. El IEO representa a España en la mayoría de los foros científicos y tecnológicos internacionales relacionados con el mar y sus recursos. Cuenta con nueve centros oceanográficos costeros, cinco plantas de experimentación de cultivos marinos, 12 estaciones mareográficas, una estación receptora de imágenes de satélites y una flota compuesta por seis buques oceanográficos, entre los que destaca el Ramón Margalef y el Ángeles Alvariño. El Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y, en particular, el Programa Operativo de I+D+i por y para el Servicio de las Empresas (Fondo Tecnológico), participa en la cofinanciación de los buques Ramón Margalef, Ángeles Alvariño y Francisco de Paula Navarro, así como en el Vehículo de Observación Remota (ROV) Liropus 2000.

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