¿Guarda la mucosidad de las ballenas el secreto para conocer la salud de los océanos?

Científicos equipados con drones y sofisticados programas de AI obtienen información sobre la salud de las ballenas, los océanos e incluso las personas.

Al igual que muchas especies marinas de los océanos del mundo, hoy en día las ballenas se enfrentan a más amenazas que antes. Estos gigantes del océano luchan contra todo tipo de peligros, desde la contaminación del agua, el ruido, las colisiones con barcos, las redes de pesca y la caza hasta el propio estrés del hábitat donde viven y la escasez cada vez mayor de comida debido al cambio climático.

Para estudiar la salud de las ballenas era habitual realizar autopsias de estos enormes mamíferos o perseguir un ejemplar vivo para acercarse lo suficiente como para recoger muestras de ADN, hormonas y otras muestras del tejido o las heces. Era un trabajo duro y exigente.

Pero han llegado los drones Parley SnotBot.

En una reciente expedición al sureste de Alaska, los científicos utilizaron drones equipados con placas de Petri y dotados de inteligencia artificial (AI) para recopilar muestras de “mucosidad” de los soplos de las ballenas. La mucosidad que exhalan las ballenas de sus pulmones aporta datos importantes que podrían ayudar a preservar la vida de estos enormes leviatanes de las profundidades.

En este proceso, los investigadores también están adquiriendo conocimientos sobre la salud humana, dado que las personas nos enfrentamos a numerosas amenazas de sostenibilidad similares a las que tienen que hacer frente las ballenas.

“Estamos recopilando datos biológicos, de ADN, de hormonas del embarazo, de hormonas del estrés y microbiomas”, afirma el Dr. Iain Kerr, Director General de Ocean Alliance, una organización que se dedica a recopilar datos (sobre toxicología, comportamiento, bioacústica y genética) sobre ballenas y otras especies para ayudar a supervisar la salud de los océanos del mundo.

“Es increíble la cantidad de información que estamos recopilando gracias a esta herramienta de investigación completamente inofensiva”, comenta Kerr.

El Parley SnotBot, un dron desarrollado conjuntamente por Ocean Alliance, Parley for the Oceans e Intel, está transformando el modo en el que se lleva a cabo la investigación de las ballenas sobre el terreno.

Los datos obtenidos del proyecto ofrecen una instantánea biológica de un valor incalculable. Además de obtener fotografías identificativas, el dron también recopila información sobre la ubicación, el tamaño, el círculo social y las relaciones familiares de las ballenas.

Dron SnotBot volando
Los drones Parley SnotBot ofrecen un modo menos invasivo de recopilar datos sobre las ballenas. Fotografía: Christian Miller.

Hasta ahora, el Parley SnotBot se ha utilizado para recoger muestras del agua de los soplos de ballenas azules, ballenas francas, ballenas grises y ballenas jorobadas, pero en su última expedición al sureste de Alaska también ha tomado muestras de orcas.

Thar She Blows 2.0

Los investigadores comienzan su trabajo buscando ballenas en un bote que es “como un portaaviones para drones”, comenta Ted Willke, Ingeniero Jefe Sénior y Director del Laboratorio Mind’s Eye de Intel.

Este ingeniero dirigió el equipo que desarrolló los programas de AI que se utilizaron en la recopilación de datos y en los análisis realizados en la última expedición a Alaska.

“Tenemos capitanes muy buenos”, afirma Willke. “Conocen estas bahías y estos estrechos y saben dónde hay más probabilidades de encontrar los distintos tipos de ballenas. Por tanto, partiremos e iniciaremos estos viajes que nos llevarán a lugares remotos”.

Según Willke, los investigadores reconocen las ballenas por los chorros que expulsan.

“Se crea una hermosa columna de niebla blanca que es muy visible en contraste con el fondo verde, el cielo y la tierra”, comenta Willke.

Los drones del equipo despegan desde el “portaaviones” a un par de millas náuticas de distancia. Vuelan a una altura de poco menos de 30 metros para que la ballena no sepa que está siendo observada. El dron graba continuamente vídeos en alta resolución y, cuando se acerca a la ballena, desciende para recoger una muestra de su soplo, o condensado de respiración exhalada (EBC), en una placa de Petri fijada en la parte superior del dron.

Lanzamiento del SnotBot desde un bote
Los drones despegan desde un bote fondeado lo suficientemente lejos como para no molestar a las ballenas. Fotografía: Christian Miller.

“Si lo piensas, esto es una locura”, comenta Willke. “Estás de pie en el borde del barco y ves llegar a este dron dispuesto a aterrizar con todas sus hélices girando. Levantas los brazos para atraparlo en el aire en alta mar mientras subes y bajas con las estelas que se forman en el agua”.

Existe un verdadero riesgo de sufrir cortes en los dedos, afirma.

Los análisis en tiempo real son determinantes para el estudio

Aunque el análisis del soplo o chorro de agua que expulsa la ballena se realiza más tarde, el equipo visualiza el vídeo en tiempo real.

“Hemos desarrollado un programa que toma instantáneas de los fotogramas del vídeo en directo y otro programa que captura segmentos del vídeo y básicamente los almacena en el búfer para analizarlos de forma instantánea”, comenta Willke.

El dron envía de forma inalámbrica el vídeo a 60 fotogramas por segundo y a máxima resolución a la controladora remota y a los portátiles MacBook Pro del equipo. A continuación, la imagen pasa por dos programas analíticos: uno identifica las ballenas por la cola y el otro realiza análisis volumétricos para evaluar la grasa corporal, el contorno y la longitud de las ballenas con el fin de comprobar si tienen un peso saludable.

Estos valiosos datos proporcionan a los científicos información que pueden utilizar de forma inmediata para dirigir sus estudios de campo.

“Si se trata de una ballena que resulta interesante por haber sido avistada anteriormente, podemos hacerle un seguimiento para estudiar el historial de la ballena a lo largo del tiempo”, afirma Willke. “Podemos hacer hincapié en el seguimiento de esa ballena en particular y asegurarnos de que tenemos un ejemplo realmente bueno”.

Resolviendo los misterios científicos

“Hay dos características de las ballenas que resultan interesantes: una es que son mamíferos que se encuentran en el extremo de la cadena alimenticia marina y otra es que son bastante cosmopolitas y puedes encontrarlas en cualquier parte del mundo”, comenta Kerr. “Por tanto, son un buen barómetro de la salud de los océanos, como el proverbial canario en la mina de carbón”.

Dron atravesando el chorro del soplo de una ballena
Con la ayuda de placas de Petri fijadas en la carcasa, los SnotBot vuelan atravesando el soplo de las ballenas para recoger muestras. Fotografía: Christian Miller.

Según Kerr, la salud de las ballenas está directamente relacionada con la salud humana, un dato que motiva a las personas a prestar más atención. Afirma que hace 30 años, la mayor amenaza para las ballenas era la industria ballenera. Hoy en día, los océanos están amenazados por los vertidos químicos y otras sustancias contaminantes, la pérdida de hábitats y alimentos debido al cambio climático y el ensordecedor nivel de contaminación acústica.

“Lo que les suceda a las ballenas probablemente también le sucederá a la humanidad”, afirma. “Al menos el 50 % de las amenazas a las que realmente se enfrentan las ballenas son también amenazas reales a las que debemos hacer frente los seres humanos”.

Kerr comenta que es probable que los anteriores métodos de estudio de la salud de las ballenas resultaran estresantes para estos mamíferos, con lo cual se obtenían datos sesgados. “Ese era el problema que teníamos, el denominado efecto observador: recopilábamos datos que lo que hacían en realidad era modificar los propios datos”.

En su opinión, el dron SnotBot supone un punto de inflexión.

“Lo que estamos viviendo es un auténtico tsunami de datos”, comenta, y añade que la AI y los algoritmos de aprendizaje automático que Intel ha desarrollado ayudan a sintetizar el mar de datos que desean los investigadores pero que en ocasiones pueden llegar a ser abrumadores.

Afirma que el dron SnotBot ayudará a investigadores de todo el mundo.

Muchos proyectos de investigación científica se realizan en caros buques que muchos países simplemente no pueden permitirse el lujo de costear, pero los drones son comparativamente más económicos.

“Creo que nos encontramos en un momento crítico para la ciencia donde en lugar de tener 10 de estos grandes buques de investigación navegando por todo el mundo, tenemos 1.000 pequeños drones que aportan todos estos datos necesarios”, afirma.

Los equipos seguirán trabajando para mejorar el SnotBot e investigar los factores decisivos con la esperanza de poder preservar la salud de las ballenas.

“No solo en Silicon Valley se crean cosas geniales. De este modo, la AI podría ayudarnos realmente a salvar el planeta ya resolver los misterios científicos”, afirma Kerr.

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