Suman robot submarino a la protección de arrecifes

A mediados de 2018, el Caribe mexicano fue afectado por un fenómeno natural que llevó a sus costas una gran cantidad de sargazo, lo que implicó afectaciones en el turismo de la región. Sin embargo, poco se supo de las implicaciones al ecosistema de la segunda barrera coralina más importante a nivel mundial: el Sistema Arrecifal Mexicano.

Gracias al uso de sistemas de visión y al desarrollo de algoritmos de visión por computadora, investigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Saltillo, emplean un robot submarino para generar mapas topológicos de la zona arrecifal, y con ello poder contribuir a su estudio y recuperación.

De acuerdo con la titular de la investigación, Luz Abril Torres Méndez, la plataforma robótica es capaz de moverse en el ambiente marino de una manera poco invasiva, a diferencia de otros robots de usos similares, debido a que la tecnología que emplean se basa solo en visión computacional para desenvolverse en el mar; es decir, no usan sonares, infrarrojos o láser para estimar su ubicación ni tampoco genera mucho ruido, a fin de evitar alterar el ecosistema.

“Para poder navegar, usualmente el robot requiere conocer su posición en el mundo. Sin embargo, al no existir actualmente tecnología accesible para estimar de manera exacta dicha posición, nosotros optamos por realizar exploraciones del tipo reactivo, que consiste en primero detectar y posteriormente monitorear la zona de interés con métodos de atención visual. Para ello desarrollamos programas de control electrónico que permitan al robot moverse de forma autónoma, evitando a la vez colisionar con tan delicado hábitat”, señaló la especialista adscrita al Grupo de Robótica y Manufactura Avanzada del Cinvestav Unidad Saltillo.

La investigación, que forma parte del proyecto de tesis de doctorado del estudiante Angel Alejandro Maldonado Ramírez, busca generar un mapa topológico con la información capturada por el robot, pero también con los datos obtenidos por buzos, por lo que fue necesario desarrollar procesos computacionales que fusionaran la información obtenida por dispositivos del buzo, tales como teléfonos celulares o cámaras deportivas, con las producidas con la visión del robot.

Esa combinación de los datos representa un reto, ya que el sistema debe reconocer las características de las imágenes que se capturan con diferentes dispositivos e identificar a qué zona del arrecife pertenecen. “Como se sabe, los ambientes coralinos tienen formas y estructuras muy repetitivas, por lo que el sistema debe identificar con precisión a qué lugar o área  pertenece la imagen analizada”, señaló Torres Méndez.

Si bien a nivel mundial existen proyectos similares de mapeo topológico de arrecifes, la novedad que presentan los investigadores del Cinvestav Unidad Saltillo reside en que se genera y se mejora el mapa topológico de manera incremental, es decir que la información que captura el robot se sube al sistema en tiempo real (o en línea), a diferencia de otros proyectos que requieren sacar la información del robot y subirla al sistema.

“De esa manera es de mucha utilidad para el buzo, ya que incluso puede tomar una fotografía de dónde se encuentra y compararla en el momento con el mapa para saber su ubicación; es decir, podría servir como un sistema GPS submarino”, refirió la investigadora.

El proyecto, apoyado por el Conacyt, ha generado datos a partir de 2014 y con la información de la gente local se han podido identificar los cambios en el ecosistema coralino. Por ejemplo, en 2018 el fenómeno que trajo a las costas del Caribe una gran cantidad de sargazo, acumulando más materia orgánica de la normal tanto en el arrecife como en los pastos marinos en la entrada de la playa, provocando un desajuste al no realizarse la simbiosis adecuadamente. Además, pudieron identificar con las imágenes que tomó el robot que la acidificación continúa matando a los corales debido a los cambios climáticos.

Por ello, los investigadores del Cinvestav Unidad Saltillo buscan establecer vínculos con organizaciones dedicadas a la conservación y restauración de los arrecifes para facilitar la plataforma robótica con el objetivo de hacer monitoreo y un mapa topológico que registre la evolución de la restauración y crecimiento de los arrecifes.

Por ahora, gracias a la colaboración de la organización Mar Adentro, el robot submarino del Cinvestav Unidad Saltillo se ha sumergido en las aguas del Caribe, en la zona Mahahual, a dos horas de la ciudad de Chetumal, Quintana Roo, donde ha realizado la mayor parte de sus pruebas en la exploración y construcción de mapas topológicos, por lo que el siguiente paso es apoyar en el monitoreo de la conservación y restauración de los arrecifes de las costas mexicanas.