La inteligencia artificial revoluciona el mapeo de Posidonia oceánica en el Mediterráneo

Científicos del Instituto de Física Interdisciplinaria y Sistemas Complejos (IFISC, CSIC-UIB) y del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC) han logrado un avance significativo en la cartografía de la Posidonia oceánica, una planta marina esencial para la salud del Mediterráneo. Han desarrollado un innovador sistema basado en inteligencia artificial que utiliza imágenes satelitales de alta resolución para identificar con una precisión superior al 90% las praderas marinas de este ecosistema. Este modelo, denominado Camele, representa una herramienta revolucionaria para la monitorización y conservación de uno de los hábitats más valiosos y amenazados del planeta.

La Posidonia oceánica es un pilar fundamental en el ecosistema mediterráneo, desempeñando un rol crucial en la protección costera, la preservación de la biodiversidad marina y el almacenamiento de carbono. Sin embargo, estas vitales praderas submarinas enfrentan una desaparición alarmante debido al desarrollo costero, la contaminación y los efectos del cambio climático. Por ello, la monitorización precisa de su estado y distribución es indispensable para implementar estrategias de conservación efectivas. Los métodos de estudio tradicionales, aunque valiosos, son costosos y requieren una inversión considerable de tiempo, lo que limita su aplicación a gran escala.

El nuevo enfoque de inteligencia artificial, Camele (Consense for Automated Marine Ecosystem Labelling and Evaluation), supera estas limitaciones. El modelo se basa en redes neuronales convolucionales entrenadas con una vasta cantidad de datos, incluyendo imágenes multiespectrales de alta resolución de PlanetScope y casi dos décadas de datos detallados de hábitats proporcionados por el Govern balear. Este conjunto de datos abarca una extensa área costera de aproximadamente 2.500 kilómetros cuadrados, que incluye las islas de Mallorca, Menorca, Ibiza, Formentera y Cabrera. La capacidad del modelo para generalizar sus predicciones fue probada entrenándolo con datos de una isla y validándolo en otras, demostrando su adaptabilidad y fiabilidad incluso en entornos ecológicamente diversos.

Manuel Matías, investigador del IFISC, destaca que Camele trasciende los estudios locales, ofreciendo una solución robusta y aplicable a gran escala para el mapeo de hábitats. Esta combinación de aprendizaje automático y una amplia base de datos ecológicos permite monitorear el fondo marino mediterráneo de forma más rápida, fiable y a un costo significativamente menor que los métodos convencionales. La precisión media del modelo supera el 90% en la identificación y delimitación de praderas marinas, utilizando el índice 'Intersection-over-Union' como métrica estándar. Además, se introdujeron nuevos criterios de evaluación para la segmentación de imágenes, lo que proporciona una valoración más realista de la exactitud del modelo.

La accesibilidad de Camele, con sus modelos entrenados y una plataforma de visualización online disponibles libremente, lo convierte en una herramienta invaluable para la comunidad científica, agencias ambientales y responsables políticos. Esta apertura fomenta la colaboración en acciones de conservación y facilita un seguimiento coherente a largo plazo en diversas regiones del Mediterráneo. El equipo de investigación proyecta expandir este marco para incluir otros indicadores de salud ecosistémica y ampliar su aplicación más allá de las Baleares. Esta integración de la inteligencia artificial con la teledetección marca el inicio de una nueva era en la monitorización ecológica, permitiendo abordar eficazmente los desafíos del rápido cambio ambiental.

Este sistema de inteligencia artificial no solo optimiza la detección de la Posidonia oceánica, sino que también ofrece la posibilidad de identificar tempranamente señales de pérdida o fragmentación de estas praderas. Esta capacidad de alerta temprana es fundamental para implementar respuestas de gestión más ágiles y eficaces, contribuyendo directamente a la protección de la biodiversidad y la salud de los ecosistemas marinos. La investigación abre nuevas vías para la ciencia ambiental, proporcionando herramientas avanzadas para la conservación y el manejo sostenible de los recursos naturales frente a los retos contemporáneos.