Sensores para proteger a la Selva en Misiones

Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Misiones está desarrollando una red de sensores autónomos para monitoreo medioambiental y actividad ilegal en selvas misioneras. El director del proyecto, Sergio Moya*, explicó que el objetivo es brindar herramientas tecnológicas que sirvan para mejorar los controles en áreas protegidas como también de ayuda a biólogos y personal encargado del estudio, seguimiento y protección de especies de flora y fauna en peligro de extinción.

Misiones posee su superficie geográfica cubierta mayormente por Selva Paranaense, una de las ecorregiones de mayor diversidad biológica del mundo y de altísima prioridad de conservación. Como es de imaginar, los recursos que provee dicha selva son enormes, pero cada vez más escasos. La extracción de madera nativa es un peligroso proceso que lentamente va eliminando el hábitat de especies que necesitan de ciertos árboles para nidificar, cazar, y subsistir.

La investigación comenzó cuando Sergio Moya se encontraba realizando el doctorado en Mar del Plata, el que culminó en diciembre de 2016 con aportes aplicables a sistemas de comunicación de datos. En 2017, retornó a la Facultad de Ingeniería de Oberá – actualmente es docente y becario posdoctoral de CONICET-. “Desde entonces, y conociendo las grandes carencias tecnológicas que existen en lo vinculado a la protección medioambiental de Misiones, he motivado la creación de una línea de investigación volcada al desarrollo de tecnologías aplicadas a la preservación de una de las ecorregiones más amenazadas a nivel mundial, como lo es la Selva Paranaense, de la cual, los últimos remanentes y mejor conservados están en Misiones”, sostuvo el investigador.

Uno de los proyectos es el denominado “Sistemas de detección de disparos de armas de fuego en selvas” que trabaja en el desarrollo de una red de sensores remotos que logren un monitoreo en tiempo real y reporten actividades ilegales como caza y tala furtiva de manera rápida y segura, a través de la detección automática de disparos de distintos tipos de armas en audios provenientes de micrófonos colocados en la selva.


El buen funcionamiento del algoritmo de detección fue evaluado en sistemas digitales en tiempo real y los resultados fueron publicados en diversas jornadas y congresos nacionales. De esta forma, el “cerebro” del sistema ya está probado, ahora restan las etapas de comunicación entre nodos y las fuentes de tensión que permitirán a cada nodo de la red funcionar de manera autónoma por largos periodos de tiempo. Actualmente, se está en proceso de patentamiento del sistema completo, lo que permitirá controlar áreas de miles de hectáreas de manera eficiente y confiable.


A su vez, el equipo está trabajando en “Sistemas de grabación de audio autónomos para ambientes selváticos”. Se trata del desarrollo de un grabador de audio que pueda grabar durante varios meses de manera autónoma (sin necesidad de estar enchufado a la red eléctrica) cumple el objetivo de proveer una herramienta de estudio para biólogos que requieren registrar los cantos y vocalizaciones de especies que aún no son muy conocidas por la ciencia, o bien, son extremadamente escasas en la provincia o están en cierto grado de amenaza en la región. Y a esto se suma una investigación sobre “Procesamiento de señales de audio para identificación automática de especies”.

¿Cuál fue y es la problemática actual que motivó el inicio de la investigación?

Desde siempre me gustó la naturaleza, y cada vez que puedo viajo a alguna reserva a buscar y estudiar comportamientos de aves y la fauna en general. Así conocí mucha gente, y entablando conversación con guardaparques, viajando por las rutas del interior de la provincia y principalmente estando en el monte, uno ve la grandísima extensión de selva que, si bien está protegida por legislaciones, es imposible custodiarla por completo y todo el tiempo de manera efectiva. Son muchas hectáreas de superficie selvática que debe custodiarse de cazadores y extractores de madera y muchas veces para las patrullas de guardaparques es imposible acceder a ciertos lugares debido a las propias características del terreno y por supuesto que sería inviable colocar puestos de control con personal en todos los lugares conflictivos que existen en las reservas de Misiones.

ambién noté que la mayoría de los equipos tecnológicos utilizados en la selva (cámaras trampas, grabadores de audio, equipos de rastrero, etc.) son equipos importados, caros y que no son fáciles de conseguir en la provincia.
Además, con el tiempo uno entiende que la selva y su biodiversidad no es algo que está separado de nosotros o de nuestras ciudades o pueblos, sino que con la perdida de especies y la fragmentación de la selva se desencadenan efectos trágicos para la sociedad, como enfermedades, crecientes de ríos y arroyos cada vez más fuertes, etc., que afectan el desarrollo de la sociedad, y ¡ni hablar de la extinción de especies!


Todo esto fue motivo suficiente para estudiar la forma en que mediante la generación de conocimiento aquí en Misiones y el desarrollo de tecnología específicamente diseñada para las necesidades del medioambiente local se pueda ayudar a la conservación de las especies en su más amplio significado.

¿Cuáles son las especies (flora y fauna) y las zonas en peligro?

Por citar solamente un ejemplo, las grandes águilas, como la Harpía (Harpia harpyja) y el Aguila Monera (Morphnus guianensis), especies que por cientos de años habitaron casi la totalidad de la provincia de Misiones, necesitan de selvas vírgenes con árboles emergentes para moverse, y justamente los árboles emergentes (los de mayor porte) son los primeros en caer por la tala ilegal.
Algunas especies de árboles emergentes, como el Palo Rosa (Aspidosperma polyneuron) y el Pino Paraná (Araucaria angustifolia) han llegado a estar en peligro debido a la tala de madera ilegal. El Palmito (Euterpe edulis) es otra especie de flora en peligro. Respecto a la caza furtiva, actividad ilegal en áreas protegidas, el problema principal ocurre ante la caza de especies en peligro de extinción, solo por citar algunas, el Tapir (Tapirus terrestris), la Yacutinga (Pipile jacutinga) y el Yaguareté (Phanteraonca). Indirectamente, la caza de chanchos de monte, pacas, y demás especies afecta directamente a grandes predadores, como el Yaguareté y el Puma, que ve disminuido el número de sus presas habituales.

Por otro lado existen especies que no son objetivo de cazadores, pero que si requieren de ambientes de flora específicos o grandes extensiones de selva sin intervención (o con poca intervención) para subsistir, por ejemplo, el Zorro Pitoco (Speothos venaticus), Batará Pecho Negro (Biatas nigropectus), Bailarín Castaño (Piprites pileata), Coludito de los Pinos (Leptasthenura setaria), Carpintero Cara Canela (Celeus galeatus), entre varias más.

Actualmente, ¿cómo es el sistema de control de estas actividades ilegales y cuáles son las falencias que posee?

En la actualidad me encuentro trabajando con colegas y alumnos en varios equipos que puedan servir para controlar actividades ilegales en selvas del tipo subtropical, como la presente en Misiones. Esta línea de investigación surgió hace poco, y el objetivo es desarrollar un sistema de monitoreo ambiental y detección de caza y tala furtiva que pueda abarcar grandes superficies mediante una red de sensores autónomos intercomunicados entre sí. Cada uno de los nodos que conforman la red es energéticamente independiente y consumen muy poca energía.

Actualmente, uno de los principales avances que tenemos concretado es el desarrollo de algoritmos que corren en procesadores y en tiempo real que permiten la detección de disparos de armas de fuego a varios kilómetros de distancia con una tasa muy baja de error y que son robustos a distintos sonidos similares a un disparo que ocurren en la selva. Mediante esto, el objetivo es que este sistema pueda colocarse en áreas remotas y de difícil acceso, y utilizando esquemas de comunicación inalámbrica de baja potencia permita el reporte de caza furtiva directamente a guardaparques o a donde se requiera en el momento exacto del evento y reportando su ubicación. Tenemos muchos desafíos en frente, como ser la optimización de los sistemas de alimentación energética que puedan asegurar el funcionamiento de los equipos en zonas aisladas, las comunicaciones inalámbricas en ambientes selváticos, etc., pero en ello estamos trabajando.

De manera similar a la detección de disparos, se han estudiado algoritmos para detectar los sonidos de motosierra para detectar la tala ilegal. Estos desarrollos los hacemos con el grupo de procesamiento digital de señales del Laboratorio de Electrónica, y actualmente estamos comenzando el estudio de algoritmos de identificación automática de especies de fauna autóctona mediante sus sonidos con el objetivo de colaborar con instituciones que estudian dichas especies.

Cuando culmine el proyecto, ¿dónde será instalado el sistema y cuáles serán las instituciones/ los organismos que serán beneficiados?


El objetivo es que una vez terminado y probado todo el sistema de detección de actividad ilegal en selvas el mismo sea implementado en aquellos lugares protegidos en donde los controles no pueden realizarse de manera constante. También puede utilizarse en zonas intangibles o simplemente donde haya mucha actividad de caza furtiva. Queremos que esto sea utilizado también por propietarios de reservas privadas como herramienta para la protección de su propia tierra. La Estado Provincial también podría hacer uso de estos equipos en muchas de sus áreas protegidas y, al ser un sistema que puede utilizarse en distintos tipos de ambientes, también pueda llevárselo a otras áreas protegidas de Argentina.


El financiamiento de esta línea de investigación proviene principalmente de tres sectores, la universidad, a través de la Secretaria de Ciencia y Técnica de la Facultad de Ingeniería mediante proyectos acreditados, CONICET y también a partir de un proyecto de desarrollo tecnológico y social (PDTS) con una empresa privada del ámbito local, que aporta los fondos para las campañas de campo y la compra de equipamiento.

* Sergio Moya es doctor en ingeniería por parte de la Facultad de ingeniería de la Universidad Nacional de Mar del Plata e ingeniero en electrónica por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Misiones (sede Oberá) donde también es docente e investigador. Las fotografías que ilustran este artículo son de su autoría.

Texto y fotos: Universidad Nacional de Misiones.

 

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