Recolección con drones: Utilización de un brazo robótico basado en un dron para recolectar plantas inaccesibles.

La herramienta Mamba nos permite recolectar material vegetal mediante semillas o esquejes de especies amenazadas que hayamos identificado y cartografiado en el bloque de construcción anterior. Esta herramienta tiene un alcance efectivo muy superior a 1.000 m, lo que hace que incluso las zonas más inaccesibles estén disponibles para acciones de gestión.

El desarrollo de esta herramienta por ingenieros expertos en robótica agilizó la conservación de muchas especies por parte del personal de campo del Jardín Botánico Tropical Nacional y de los socios del Programa de Prevención de la Extinción de las Plantas. La Mamba cuenta con un sistema de cabezales intercambiables que permite una recolección personalizable en función de la especie objetivo y del tipo de material necesario para la conservación. Muchos de los componentes de este mecanismo están impresos en 3D, lo que resulta rentable y flexible para agilizar los procesos de desarrollo. El Mamba se construye con componentes de drones fácilmente disponibles, lo que también reduce el coste y el tiempo de construcción. El desarrollo de esta herramienta ha corrido a cargo de estudiantes de doctorado e integra soluciones de hardware y software de última generación diseñadas específicamente para esta aplicación.

Cuando se emprende un proyecto de este tipo, es fundamental contar con el emparejamiento adecuado de personal de campo experimentado e ingenieros robóticos profesionales, ya que ambas partes aportan información crucial para orientar tanto el desarrollo como las consideraciones de conservación efectiva. Cabe destacar que el proceso de desarrollo fue iterativo, dejando espacio para probar y revisar el diseño y, en última instancia, permitiendo el despliegue de una herramienta de gran utilidad y buen funcionamiento.

Drone Survey: localización, cartografía e inventario de poblaciones vegetales remotas

Los drones han sido fundamentales como primer paso en la evaluación de la flora de los acantilados. Gracias al uso de drones para obtener puntos de vista únicos de estos entornos, ahora podemos cartografiar la distribución y abundancia de especies endémicas de acantilados en peligro crítico y agilizar su conservación. Se han realizado estudios de campo en Hawai, la República de Palaos y Madeira (Portugal) con resultados muy positivos.

A medida que la tecnología de los drones ha ido mejorando y progresando, esta metodología de estudio se ha hecho accesible a toda una serie de profesionales de la conservación. Los sensores de las cámaras de alta resolución permiten identificar una amplia gama de plantas, desde grandes árboles hasta pequeños organismos herbáceos. Gracias al aumento de la capacidad de la batería, los pilotos de drones pueden realizar hasta 45 minutos de reconocimiento en un solo vuelo. Las mejoras en la usabilidad gracias al perfeccionamiento del software hacen que los drones sean seguros y eficientes para los principiantes, lo que aumenta la adopción de esta tecnología por parte de los profesionales de la conservación. Y lo que es más importante, a medida que los drones están más disponibles, los costes asociados se han reducido, lo que los convierte en una herramienta increíble para una amplia gama de aplicaciones.

Los drones son herramientas eficaces para localizar e inventariar especies en peligro crítico de extinción, especialmente en entornos de difícil acceso como acantilados o copas de árboles. La evaluación de los hábitats de los acantilados será fundamental para la conservación de las especies en estas zonas, ya que el conocimiento básico de dónde se dan las especies puede orientar las acciones de conservación y ayudar a priorizar la protección del paisaje.

La rara Lysimachia iniki, endémica de los acantilados y en peligro crítico de extinción, está siendo recogida por el brazo de muestreo Mamba en su localidad tipo de Kauai.
África Oriente y África del Sur
Europa Occidental y del Sur
Oceanía
Ben
Nyberg
Drone Survey: localización, cartografía e inventario de poblaciones vegetales remotas
Recolección con drones: Utilización de un brazo robótico basado en un dron para recolectar plantas inaccesibles.
Propagación de plantas: mayor eficacia con técnicas de recolección mejoradas
La rara Lysimachia iniki, endémica de los acantilados y en peligro crítico de extinción, está siendo recogida por el brazo de muestreo Mamba en su localidad tipo de Kauai.
África Oriente y África del Sur
Europa Occidental y del Sur
Oceanía
Ben
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Drone Survey: localización, cartografía e inventario de poblaciones vegetales remotas
Recolección con drones: Utilización de un brazo robótico basado en un dron para recolectar plantas inaccesibles.
Propagación de plantas: mayor eficacia con técnicas de recolección mejoradas
Herramientas educativas

Los anfibios están más amenazados y disminuyen más rápidamente que las aves o los mamíferos. Las poblaciones de anfibios están disminuyendo debido a múltiples factores, como el cambio climático, el hongo quitridio y otros factores antropogénicos como el tráfico de especies. Sin embargo, el nivel de amenaza para los anfibios está sin duda infravalorado porque 1294 especies (22,5%) son demasiado poco conocidas para evaluarlas, en comparación con sólo 78 aves (0,8%)(Stuart et al., 2004).

Este déficit de conocimientos subraya la importancia vital de herramientas educativas como Ribbit para democratizar la investigación científica. Al reducir las barreras a la vigilancia ecológica, aplicaciones como Ribbit transforman a los observadores pasivos en participantes activos en la conservación. Las tecnologías educativas permiten a los ciudadanos científicos contribuir directamente a la comprensión y protección de los ecosistemas vulnerables, abordando las limitaciones críticas de la investigación mediante una mayor recopilación de datos en regiones poco investigadas.

Estas innovadoras plataformas aumentan la concienciación pública sobre los retos de la biodiversidad, al tiempo que ofrecen vías accesibles para la participación científica. A diferencia de las aplicaciones centradas en las aves, con infraestructuras de investigación bien establecidas, la conservación de los anuros ha carecido de plataformas científicas ciudadanas integrales. Ribbit colma esta laguna fundamental al permitir que las personas se conviertan en contribuyentes cruciales a la investigación de los anfibios, cambiando el rumbo de la deficiencia de datos y apoyando los esfuerzos mundiales de conservación a través de una gestión medioambiental colaborativa y posibilitada por la tecnología. Es la primera aplicación que incluye información sobre más de 800 especies de anfibios, en cuatro idiomas, incluido el tipo de llamada, foto, información CITES (si las especies son objeto de tráfico o se utilizan con fines comerciales, abordando los objetivos 5 y 9 del GBF), el estado de la UICN (si las especies están en peligro, abordando el objetivo 4 del GBF) e información general sobre el comportamiento animal y la reproducción.

  • Experiencia en la materia: uno de los miembros de nuestro equipo (Juliana Gómez Consuegra) colaboró estrechamente con otros expertos que investigaban el hongo quitridio.
  • Creación de una aplicación web accesible: el diseño intuitivo de la aplicación web permite a los observadores menos experimentados participar y aprender.

Aunque el objetivo es educar a los aficionados a la naturaleza, queremos evitar que aumente el tráfico de especies. Por eso hemos decidido no permitir que los usuarios tengan acceso a los datos de los demás. De ese modo, la ubicación de una especie en peligro no será visible para los traficantes, en la aplicación. Los usuarios sólo tienen acceso a sus propios datos. Una vez que los datos se comparten con GBIF, se oscurecen, de modo que ni la ubicación exacta de la rana ni la del usuario se revelarán al público en general. De este modo, nos aseguramos de que nuestra aplicación sea responsable con el medio ambiente.

Mitigar la pérdida de biodiversidad

La conservación de los ecosistemas es clave para frenar el cambio climático y mantener los servicios ecosistémicos (objetivo 11 del FGD), que están estrechamente relacionados con más del 50% del PIB mundial. Más de un millón de especies se enfrentan a la amenaza de extinción este siglo; sin embargo, la selección de las zonas que deben conservarse es un reto debido a la falta de datos existente, que está sesgada hacia las observaciones en el norte global. Aumentar la cantidad de datos sobre biodiversidad en el Sur Global es fundamental para la conservación de las especies amenazadas, que se encuentran en alta densidad en los puntos calientes de biodiversidad del Sur Global. Los anfibios son ideales para la identificación acústica debido a sus diversas vocalizaciones y son indicadores cruciales de los ecosistemas(Estes-Zumpf et al., 2022), con más del 40% de las especies en peligro de extinción(Cañas et al., 2023). Aumentar los datos etiquetados de las más de 7.000 especies de anfibios de todo el mundo mejoraría los esfuerzos de conservación y reduciría las lagunas de conocimiento en los ecosistemas vulnerables. Al utilizar una plataforma de ciencia ciudadana para ayudar a mitigar la pérdida de biodiversidad, ayudamos a establecer una gestión medioambiental local de estos hábitats críticos (Objetivo 20 del GBF).

Otras aplicaciones ciudadanas han demostrado el potencial que tiene la ciencia ciudadana para mitigar la pérdida de biodiversidad. eBird, el mayor proyecto de ciencia ciudadana relacionado con la biodiversidad, cuenta con 100 millones de observaciones de aves de usuarios de todo el mundo. Estas observaciones ayudan a "documentar la distribución, abundancia, uso del hábitat y tendencias de las aves a través de listas de especies recogidas, dentro de un marco científico sencillo".(Sánchez-Clavijo et. al., 2024).

iNaturalist, otra aplicación de ciencia ciudadana que utiliza algoritmos de visión por ordenador para la identificación de especies, también ha demostrado su eficacia para mitigar la pérdida de biodiversidad. Hasta la fecha, la aplicación cuenta con más de 200.000.000 de observaciones, con 6 millones de observaciones al mes en todo el mundo. En iNaturalist, las observaciones de calidad investigadora se comparten con GBIF, que a su vez utiliza ese conocimiento para la toma de decisiones políticas, la investigación y la creación de comunidades(GBIF, 2023).

Actualmente, nuestra aplicación identifica 71 especies de ranas y sapos en todo el mundo. Aunque muchas de ellas están identificadas como de preocupación menor (LC) por la UICN, tenemos una especie amenazada por la UICN, la rana campana del sur(Ranoidea raniformis). Esta falta de inclusión de especies amenazadas subraya la necesidad de que diversos profesionales participen en el seguimiento ecológico bioacústico. Aumentar los datos sobre especies vulnerables puede servir para tomar decisiones políticas basadas en datos. Las comunidades locales y los pueblos indígenas serán un activo clave para aumentar el número de especies incluidas en la aplicación, ya que sus conocimientos locales nos permiten rastrear especies en regiones remotas.

  • Colmar las lagunas de datos: obtener más datos de los ciudadanos científicos, especialmente de las comunidades locales y los pueblos indígenas.
  • Facilitar la gestión medioambiental: accesibilidad a un conjunto diverso de usuarios.

Nuestro objetivo inicial era reducir las lagunas de datos en el Sur Global. Sin embargo, acceder a suficientes llamadas de especies raras, crípticas y en peligro de extinción en el Sur Global para entrenar nuestro modelo resultó ser todo un reto. Por lo tanto, para mejorar el rendimiento del modelo, dirigimos nuestra atención a tantas especies como pudimos abordar, en todo el mundo. La participación de los usuarios de todo el mundo permitirá obtener más registros en regiones con pocos datos, como el Sur Global, lo que nos permitirá volver a entrenar nuestro modelo en el futuro con más datos sobre especies en peligro de extinción, raras y crípticas.

Este compromiso de los usuarios se ajusta perfectamente a múltiples objetivos, el más evidente de los cuales es el objetivo 20 del FGB: Fortalecer la creación de capacidades, la transferencia de tecnología y la cooperación científica y técnica para la biodiversidad. Pero otros objetivos son clave en este bloque: al aumentar los puntos de datos, podremos identificar especies exóticas invasoras, abordando el objetivo 6 del GBF, así como proteger las especies silvestres del comercio ilegal, ocultando su ubicación a los usuarios. Esto se alinea con la Meta 5 del GBF, que busca"Garantizar la recolección y el comercio sostenibles, seguros y legales de las especies silvestres".

Ciencia ciudadana y participación de la comunidad

Se ha demostrado que las aplicaciones de ciencia ciudadana contribuyen al seguimiento de la biodiversidad y atraen a los aficionados a la naturaleza(Callaghan et al., 2019). Por ejemplo, FrogID, una aplicación del Museo Australiano, permite a los usuarios grabar llamadas de ranas cuya identidad es verificada por validadores humanos. Hasta la fecha, FrogID ha publicado artículos relacionados con el seguimiento de especies invasoras(Rowley y Callaghan, 2023), la información para las evaluaciones de la lista roja de la UICN(Gallagher et al., 2024), la evaluación de los impactos de los incendios (Mitchell et. al., 2023), la comprensión de los impactos de la urbanización(Callaghan et al., 2020) y el estudio del comportamiento de las llamadas de las ranas(Liu et al., 2022). Nuestro objetivo es lograr resultados similares con Ribbit, con especies de anuros de todo el mundo, y en un plazo más corto. Hasta la fecha, el equipo de FrogID tiene un retraso de más de 18.000 llamadas, que podría reducirse en gran medida con nuestra aplicación, ya que el tiempo de procesamiento se reduce considerablemente con la implementación de algoritmos de aprendizaje automático.

Durante la primera ronda de pruebas beta de nuestra aplicación, 50 usuarios enviaron grabaciones para su identificación. Sus comentarios han sido positivos: los expertos en la materia han señalado que la especie que grabaron coincidía con la predicha por Ribbit, y los entusiastas de la naturaleza han disfrutado de la función "Rana del día", que les presenta una nueva especie de anuro o les permite volver a familiarizarse con anuros conocidos a través del nombre y la vocalización más común de la especie (objetivo 11 del GBF).

  • Facilidad de uso: analizando los comentarios de los usuarios, hemos iterado para mejorar la experiencia y la accesibilidad.
  • Familiaridad con aplicaciones establecidas de ciencia ecológica ciudadana: con FrogID, Merlin, eBird e iNaturalist como referencias, imitamos las características clave de las aplicaciones para que los nuevos usuarios pudieran iniciarse rápidamente.
  • Para aquellos usuarios que nunca han tenido experiencia con aplicaciones de ciencia ciudadana, nos hemos centrado en hacer la aplicación lo más fácil de usar posible. Además, nuestra sección de preguntas frecuentes incluye consejos sobre "cómo buscar ranas", incluyendo dónde y cuándo encontrar las especies que llaman.
  • Es difícil encontrar un equilibrio entre los distintos tipos de usuarios. Mientras que los científicos abogaban por utilizar nombres científicos, los aficionados a la naturaleza no conectaban con estos nombres y preferían los comunes. Sin embargo, obtener nombres comunes para todas nuestras especies en los cuatro idiomas resultó todo un reto. Esta es otra oportunidad de desarrollo: la búsqueda colectiva de nombres comunes en todo el mundo.
  • En el futuro, también queremos crear más contenido visual, con el fin de guiar a los usuarios que quieran utilizar la aplicación pero no estén seguros de cómo hacerlo; este contenido incluye qué incluir en la sección de observaciones opcionales de la aplicación, cómo validar si la rana sugerida por la aplicación es la que el usuario está viendo, entre otros.

Democratización de los datos

El enfoque de Ribbit para la democratización de datos representa un proceso cuidadosamente comisariado de contribución científica impulsada por los ciudadanos. Al aprovechar los conjuntos de datos públicos existentes de iNaturalist sounds y Anuraset, la aplicación establece una base sólida para la supervisión acústica de la biodiversidad. Estos conjuntos de datos iniciales proporcionan una base completa para el aprendizaje automático, garantizando modelos iniciales de alta calidad para la identificación de anuros.

La innovadora estrategia de recogida de datos de la aplicación va más allá de la recopilación de información, aplicando un riguroso proceso de control de calidad de los datos aportados por los usuarios. Cada registro enviado por un ciudadano se someterá a una cuidadosa verificación antes de su posible contribución al Fondo Mundial de Información sobre Biodiversidad (GBIF). Este enfoque transforma la recogida pasiva de datos en un proceso científico activo y colaborativo en el que los ciudadanos pueden contribuir de forma significativa a la investigación sobre la conservación, abordando el Objetivo 14 del GBF, "Integrar la biodiversidad en la toma de decisiones a todos los niveles".

Ribbit mantiene estrictos protocolos de privacidad y protección de datos. Reconociendo el carácter sensible de los datos ecológicos, en particular los relativos a especies raras e información precisa sobre su localización, la aplicación aplica estrictos mecanismos de consentimiento del usuario. No se compartirá ni distribuirá ningún dato del usuario sin la aprobación explícita e informada del contribuyente, protegiendo así tanto los temas ecológicos como la privacidad de los científicos ciudadanos.

  • Tecnología accesible: la aplicación web funciona en ordenadores de sobremesa y dispositivos móviles, y los usuarios pueden cargar sus datos cuando no hay Internet disponible.
  • Mecanismos sólidos de control de calidad: evaluación avanzada de registros de calidad científica.
  • Gobierno ético de los datos: priorización de la privacidad del usuario y la sensibilidad ecológica.
  • Reentrenamiento periódico del modelo: el modelo se actualiza cada seis meses y se entrena con nuevas especies que se incorporan a la aplicación y son validadas por anotadores.

Al iniciar este proyecto, éramos conscientes de la falta de datos sobre la biodiversidad de los anuros en el Sur global. Sin embargo, nos sorprendió que, a medida que intentábamos aumentar la accesibilidad de nuestra aplicación y añadir datos cualitativos, se produjera un vacío en la representación lingüística. Actualmente, nuestro proyecto está disponible en cuatro idiomas (inglés, español, portugués y árabe), lo que aumenta la accesibilidad. Utilizamos la API de Wikipedia para obtener información general sobre nuestra especie en estos cuatro idiomas, y observamos que, si bien había abundancia de datos en inglés y árabe, la información disponible era escasa en español y aún más escasa en portugués. Por lo tanto, prevemos que un reto futuro consistirá en implicar a diversos científicos, como los de habla española y portuguesa, para reducir la "laguna de datos de Wikipedia". Abordar esta brecha será un acto crucial para seguir democratizando y aumentando la accesibilidad de nuestra solución.

Rana arbórea de bandas cruzadas de Nueva Granada durmiendo sobre una hoja en el Chocó colombiano
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Rana arbórea de bandas cruzadas de Nueva Granada durmiendo sobre una hoja en el Chocó colombiano
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