Sfruttare la potenza dell'intelligenza artificiale e degli approcci incentrati sulla comunità per monitorare i giaguari nella penisola dello Yucatan
Soluzione completa
Giaguaro (Panthera Onca)
Tech4Nature Mexico
Il Messico è riconosciuto come un Paese megadiverso, che ospita circa il 12% delle specie del mondo. Il Paese tutela un ricco patrimonio naturale e culturale grazie all'impegno delle comunità indigene. La penisola dello Yucatan, nel sud-est, è ecologicamente ricca, con foreste pluviali, barriere coralline, mangrovie e altro ancora, ma questi ecosistemi si stanno rapidamente deteriorando a causa delle attività umane e dei cambiamenti climatici. Quasi l'80% delle foreste pluviali è disturbato e solo il 22% è coperto da vegetazione matura, soprattutto nelle aree protette.
Il progetto pilota Tech4Nature Mexico impiega sistemi di monitoraggio continuo della biodiversità e di intelligenza artificiale per l'individuazione e la conservazione di specie prioritarie nella Riserva Statale di Dzilam, per rafforzare la comprensione degli impatti del cambiamento climatico sull'area. Questo approccio è stato concretizzato attraverso l'inclusione della comunità come partner e collaboratori principali, l'applicazione di tecniche di apprendimento automatico e la costruzione di alleanze multisettoriali.
Ultimo aggiornamento: 30 Sep 2025
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Contesto
Sfide affrontate
Le popolazioni di giaguaro hanno perso circa il 50% del loro habitat in tutto il continente. La situazione in Messico è particolarmente sconcertante, poiché la specie ha subito una riduzione di oltre il 40% del suo areale territoriale.
Nel frattempo, gli ecosistemi della Penisola dello Yucatan (che ospita quasi la metà dei giaguari del Paese) stanno subendo un rapido degrado, con profonde implicazioni per le popolazioni di giaguaro, che si trovano sempre più spesso messe all'angolo dalla distruzione dell'habitat e dai conflitti uomo-giaguaro. Inoltre, la penisola dello Yucatan è diventata un punto caldo per la caccia e il traffico illegale di giaguari.
Nel contesto specifico della Riserva Statale di Dzilam, quest'area deve affrontare molteplici minacce, dall'alterazione dell'uso del suolo alla perdita di biodiversità, fino alla maggiore suscettibilità a fenomeni meteorologici estremi.
Inoltre, il monitoraggio dei giaguari rimane un'impresa che richiede molte risorse, data l'assenza di meccanismi di sorveglianza su vaste aree, che ostacola la capacità di raccogliere dati cruciali per la loro protezione.
Posizione
Dzilam de Bravo, Comune di Dzilam de Bravo, Yucatán 97606, Messico
Caraibi
Nord America
Processo
Sintesi del processo
I risultati del progetto pilota Tech4Nature Mexico esemplificano la sinergia olistica tra i suoi elementi costitutivi, abbracciando un approccio umano-naturale con un impatto regionale duraturo. Unendo tecnologie all'avanguardia con un profondo impegno per la conservazione, prospettive locali e collaborazioni tra più soggetti, questo progetto pilota non solo ha trasformato la comprensione della straordinaria biodiversità della Riserva, ma ha anche rafforzato l'impegno locale per la sua protezione.
Questa iniziativa ha confermato la presenza di numerose specie a diversi livelli di rischio. Questi ricchi dati sono alla base di una conservazione mirata e di decisioni informate, che conferiscono potere alle comunità locali e rafforzano gli sforzi di conservazione, diventando al contempo strumenti indispensabili per rafforzare gli sforzi di conservazione. Inoltre, i continui sforzi di monitoraggio e la maggiore presenza delle autorità hanno portato a una riduzione tangibile delle minacce umane, sottolineando l'impatto del coinvolgimento della comunità nel progetto.
Al di là dei confini della Riserva, questo progetto sta catalizzando un'ondata trasformativa nella conservazione regionale, dove la fusione di tecnologie avanzate e la collaborazione tra più soggetti ridefinisce la protezione della biodiversità.
Blocchi di costruzione
Alleanza multi-stakeholder
Questo progetto, guidato da C Minds, dal Segretariato per lo Sviluppo Sostenibile dello Yucatan (SDS), dalla comunità dei comuni di Dzilam de Bravo e Dzilam Gonzalez nello Yucatan, dall'Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) e da Huawei, in collaborazione con l'Università Politecnica dello Yucatan (UPY) e Rainforest Connection (RFCx), e con la consulenza e il feedback di biologi esperti nella conservazione dei felini, ha unito le conoscenze di diverse istituzioni e individui per creare un'alleanza con impatto ambientale e socioeconomico, sia a livello locale che regionale.
Fattori abilitanti
Il pilota ha identificato con cura tutti i soggetti interessati. Si tratta di organizzazioni no-profit, governo, istituzioni accademiche, aziende del settore privato e comunità locali. Ogni stakeholder ha apportato la propria esperienza e prospettiva, contribuendo al successo complessivo del progetto.
Lezione imparata
Lavorare per obiettivi condivisi è essenziale per allineare gli sforzi di tutte le parti interessate. Collaborare con le parti interessate per stabilire obiettivi chiari e comuni che rispondano alle esigenze e alle aspirazioni di ciascuno. Questo processo dovrebbe tradurre gli obiettivi in un "linguaggio comune" comprensibile a tutti, promuovendo una forte comprensione e un forte impegno.
Co-progettazione e coinvolgimento della comunità
Il coinvolgimento dei leader locali è stato fondamentale fin dall'inizio del progetto, affidando loro la caratterizzazione e la selezione dei siti di campionamento e monitoraggio. Le loro intuizioni e le loro esigenze sono state incorporate attivamente nell'analisi del progetto. La presentazione tempestiva dei risultati, la diffusione capillare del loro lavoro e della loro esperienza e l'inclusione nelle riunioni di lavoro sono state fondamentali.
Fattori abilitanti
Il Ministero dello Sviluppo Sostenibile dello Yucatan si è impegnato e ha lavorato con le comunità locali che vivono all'interno e intorno alla Riserva per diversi anni, assicurando un'impollinazione incrociata di conoscenze, buon governo e giustizia.
Inoltre, l'iniziativa AI for Climate di C Minds ha stabilito una solida collaborazione quadriennale con il governo dello Yucatan e con i principali stakeholder locali che rappresentano il mondo accademico, l'innovazione e la società civile.
Lezione imparata
Il coinvolgimento completo della comunità locale in tutte le fasi del progetto, tra cui la progettazione, la realizzazione, la raccolta e l'analisi dei dati, è emerso come un fattore cruciale e indispensabile che ha contribuito al successo del progetto e all'acquisizione di preziose informazioni sulla biodiversità all'interno della riserva.
Installazione di trappole con telecamera e dispositivi di monitoraggio eco-acustico
Il team locale ha posizionato strategicamente 15 trappole con telecamera e 30 dispositivi di monitoraggio eco-acustico (audiomoths) all'interno degli habitat delle mangrovie e delle foreste pluviali di pianura dove i giaguari sono stati avvistati in precedenza. Questo intervento ha permesso di catturare efficacemente la biodiversità della regione e di generare dati preziosi per le analisi successive.
Fattori abilitanti
La ricerca sul campo, insieme alla partecipazione attiva della comunità locale e alle intuizioni acquisite grazie agli sforzi di co-progettazione, ha individuato le posizioni ottimali per il dispiegamento delle telecamere e degli audiomoth. Questi dispositivi sono stati posizionati strategicamente in aree meno disturbate delle mangrovie, della giungla e della savana, assicurando il successo della nostra indagine scientifica.
Lezione imparata
La caratterizzazione e la mappatura del sito in collaborazione con la comunità locale hanno costituito una base fondamentale per il successo dell'installazione di questi dispositivi. Tuttavia, abbiamo anche incontrato delle difficoltà, tra cui incendi ed eventi estremi, che hanno temporaneamente impedito il posizionamento dei dispositivi e la raccolta dei dati.
Algoritmi di riconoscimento delle immagini per il rilevamento e l'identificazione del giaguaro
La componente di riconoscimento delle immagini, basata su reti neurali convoluzionali (CNN) nell'ambito del progetto pilota Tech4Nature Mexico, svolge un ruolo fondamentale: i) rilevando automaticamente la presenza di giaguari nelle catture delle trappole fotografiche, velocizzando così l'elaborazione dei dati; e ii) identificando automaticamente i singoli giaguari nella regione, migliorando così la comprensione delle popolazioni locali. Questo approccio è di vitale importanza per la conservazione, in quanto sfrutta metodi avanzati che consentono un'analisi più rapida e dettagliata.
Fattori abilitanti
I dati raccolti dai dispositivi e le alleanze strategiche con Huawei, UPY e altre organizzazioni esperte di conservazione per la condivisione dei dati. Durante un intero anno scolastico, un gruppo di giovani studenti di ingegneria dei dati dell'UPY si è dedicato allo sviluppo dei modelli di riconoscimento delle immagini. Data la possibilità che i modelli potessero essere distorti nel riconoscimento dei giaguari a causa della mancanza di esperienza degli studenti nel monitoraggio di questa specie, il gruppo ha ricevuto formazione e feedback da un biologo specializzato nella conservazione dei felini nello Yucatan.
Lezione imparata
Abbiamo affrontato una sfida considerevole nello sviluppo di modelli automatici per il rilevamento e l'identificazione dei giaguari nelle immagini. Questo compito è complicato non solo dalla scarsità di dati disponibili, ma anche dalla quantità limitata di immagini catturate dalle trappole con telecamera contenenti la specie di interesse, a causa del suo stato di conservazione critico. Questi ostacoli sono stati notevoli nelle fasi iniziali del progetto, spingendoci a raccogliere immagini di animali da diverse fonti per ampliare il nostro set di dati. Tuttavia, la complessità aumenta in questa fase a causa di ulteriori fattori.
Risorse
Monitoraggio e analisi acustiche
La componente acustica del progetto riveste un'importanza particolare, poiché ha svolto un ruolo fondamentale nel rilevamento automatico di oltre 138 specie, 95 delle quali sono state integrate nei nostri algoritmi di pattern matching. Ciò costituisce una solida base per il monitoraggio continuo della regione nei prossimi anni, consentendoci di osservare come i vari fattori ambientali influenzino la presenza delle specie.
Fattori abilitanti
Il nostro successo nel rilevamento delle specie è stato possibile grazie ai dati raccolti dai dispositivi e alle partnership strategiche che abbiamo stabilito, in particolare con Rainforest Connection. Inoltre, gli esperti locali hanno svolto un ruolo cruciale nel convalidare la presenza delle specie.
Lezione imparata
Il monitoraggio acustico passivo integrato, combinato con le tecniche di intelligenza artificiale, ha permesso l'identificazione di 95 specie. Esiste una correlazione positiva tra la ricchezza di specie e la copertura forestale a bassa copertura. Inoltre, le analisi del paesaggio sonoro hanno rivelato variazioni legate alle diverse stagioni e ai diversi tipi di habitat. Tuttavia, il progetto pilota ha incontrato la sfida dei dati di addestramento limitati per le specie rare. Per ovviare a questo problema, abbiamo condotto diversi cicli di distribuzione dei sensori in varie stagioni.
Risorse
Generazione di input per il rafforzamento degli strumenti e delle risorse di IA per la tutela della biodiversità
Tra i punti di forza del progetto pilota c'è la capacità di tradurre gli apprendimenti in opportunità e raccomandazioni, soprattutto sui temi dell'innovazione, della trasformazione digitale e dell'etica tecnologica per la tutela della biodiversità. Per questo motivo, abbiamo monitorato da vicino l'attuazione del progetto pilota per sviluppare un rapporto pubblico con una sezione dedicata alle raccomandazioni, alimentata dalle esperienze, dagli input, dai risultati e dagli apprendimenti del team di attuazione.
Fattori abilitanti
Quanto appreso in ogni fase e con ogni partner ha contribuito a rafforzare gli strumenti e le metodologie di AI per la tutela della biodiversità.
Lezione imparata
Al di là dei confini della Riserva, il progetto Tech4Nature Mexico ha innescato un'ondata di trasformazione negli sforzi di conservazione regionali. La fusione di tecnologie avanzate con la collaborazione di più soggetti sta ridefinendo la protezione della biodiversità. Innovativi algoritmi di tracciamento hanno rivelato dati cruciali che confermano la presenza di specie minacciate in un modo senza precedenti. Queste rivelazioni arricchiscono la nostra comprensione dell'ecologia regionale e responsabilizzano le comunità locali, spingendole a un impegno duraturo per la conservazione.
Impatti
Il progetto Tech4Nature Mexico ha dato risultati rivoluzionari all'interno della Riserva Statale di Dzilam. Attraverso algoritmi di monitoraggio avanzati, il progetto ha confermato la presenza di 146 specie, tra cui 38 a rischio, riaffermando l'importanza della loro protezione. Queste nuove conoscenze non solo hanno arricchito la comprensione dell'ambiente da parte delle comunità locali, ma le hanno anche rese capaci di impegnarsi attivamente negli sforzi di conservazione. Il modello di identificazione automatica dei giaguari del progetto ha aperto la strada per migliorare la protezione dei loro habitat. Inoltre, i dati del progetto hanno implicazioni internazionali, influenzando l'inclusione della Riserva nella prestigiosa Lista Verde IUCN e migliorando il suo programma di gestione. Grazie al monitoraggio continuo e al coinvolgimento della comunità, il progetto ha ridotto le minacce umane alla fauna selvatica, garantendo un ambiente più sicuro.
Alcuni degli impatti tecnici del progetto sono:
- Oltre 80.000 immagini e video e oltre 600.000 file acustici raccolti
- 4.000 ettari coperti (mangrovie, giungla e savana).
- Ricchezza di specie di 111 uccelli, 23 mammiferi (finora sono stati identificati 7 giaguari), 6 rettili, 6 anfibi.
- 138 specie incluse nei modelli di Pattern Matching acustico (CNN).
- 93% di precisione dell'algoritmo di immagine in grado di rilevare e identificare i giaguari.
Beneficiari
- Istituzioni governative locali, regionali e nazionali
- Popolazioni indigene e comunità locali
- Studenti e professionisti dell'IA e dei dati
- Istituzioni accademiche
- Organizzazioni ambientali
- Società civile
- Settore privato
Obiettivi di sviluppo sostenibile
SDG 13 - Azione per il clima
SDG 15 - Vita sulla terraferma
SDG 17 - Partenariati per gli obiettivi
La storia
Juan Castillo
Tech4Nature Mexico
Nel gennaio 1989, la Riserva Statale di Dzilam ha ottenuto la designazione di area naturale protetta. Vennero istituiti un piano di gestione innovativo, un programma operativo annuale e un organismo di supervisione vigile: un balzo in avanti senza precedenti nella storia della conservazione messicana di quel periodo. Tuttavia, nonostante questi passi avanti, il programma di gestione è stato inserito nella Gazzetta Ufficiale del Governo dello Stato dello Yucatan solo nel 2005. Da quel momento in poi, l'approccio della riserva è stato incentrato sull'idea fondamentale che la conservazione della natura deve armonizzarsi con il benessere dei suoi abitanti.
Tuttavia, l'invasione dell'agricoltura verso la riserva ha portato all'allontanamento di grandi specie di mammiferi, forse il fattore principale del declino delle popolazioni di magnifici grandi felini come il giaguaro. I predatori si scontrano spesso con gli interessi dell'uomo, poiché prendono di mira gli animali domestici, soprattutto il bestiame.
Juan Castillo è cresciuto in una famiglia di nomadi che ha attraversato la giungla molto prima che questa diventasse protetta. Stabilitisi vicino a fonti d'acqua, hanno prosperato grazie alla caccia, all'agricoltura e all'allevamento di bestiame. Juan, come la sua famiglia, un tempo credeva che difendere il bestiame dai giaguari fosse fondamentale, anche a costo di uccidere i grandi felini.
Con il passare degli anni, si rese conto che era lui e la sua famiglia a invadere l'habitat del giaguaro, consumando le sue risorse, e non il contrario. Ha fatto un passo coraggioso, rimuovendo il suo bestiame dalla riserva e trasferendosi in città.
Ora che è nonno, Juan trasmette il suo amore per la natura ai nipoti, instillando in loro la consapevolezza che queste specie hanno un valore maggiore da vive che da morte, cruciale per la sopravvivenza della foresta, della sua miriade di abitanti e, in ultima analisi, della gente.
Oggi Juan è deciso a donare la sua terra per la conservazione, anche se si trova all'interno della riserva ed è legalmente di sua proprietà. Insieme al suo amico Benjamin, un cacciatore riformato, sono diventati guide eminenti, esploratori e appassionati sostenitori della conservazione dei giaguari e della salvaguardia delle loro prede, della foresta pluviale e delle mangrovie. Si occupano diligentemente delle trappole con telecamera e dei dispositivi di monitoraggio acustico, garantendo la sicurezza di tutti nell'ambito del progetto Teceh4Nature Mexico. Juan Castillo è diventato un campione internazionale della conservazione, venerato per la sua instancabile dedizione a questa nobile causa.
