A pesar de la gran cantidad de estadísticas sobre el valor de nuestros recursos naturales, prácticamente estamos volando a ciegas en lo que respecta a su estado actual y a la mejor manera de protegerlos. Para combatir el cambio climático con más eficacia, al tiempo que alimentamos a una población en crecimiento, protegemos nuestros recursos oceánicos y de agua dulce y frenamos la pérdida mundial de biodiversidad, debemos cerrar esa brecha de información, y hacerlo con urgencia.
La agricultura es la industria más grande del mundo, que emplea a más de 1000 millones de personas y genera alimentos por un valor superior a 1,3 billones de dólares al año. Pero la producción de alimentos es cada vez más difícil, ya que las tierras cultivables siguen disminuyendo, los fenómenos meteorológicos extremos causan estragos en las temporadas de cultivo previsibles, y el cambio climático reduce el valor nutricional de lo que se cosecha. Nuestros otros recursos naturales terrestres, como los bosques, se encuentran en una situación similar: los bosques satisfacen las necesidades de 1600 millones de personas, pero según los informes, perdemos 18,7 millones de acres al año.
Esto representa algo más que una pérdida de recursos naturales, ecosistemas y biodiversidad, aunque ya es bastante grave. Nuestras decisiones actuales sobre agricultura y uso de la tierra contribuyen directamente al cambio climático, ya que representan casi el 25% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero del mundo. La agricultura es uno de los principales impulsores de la deforestación, que es una de las tres principales fuentes antropogénicas de gases de efecto invernadero, seguida de cerca por la propia agricultura.
Gestionar estos recursos de manera más eficaz mejora el bienestar de todas las personas del planeta y también tiene el potencial de mejorar el propio planeta. Esto presenta una oportunidad increíble: una mejor gestión de nuestros ecosistemas y tierras podría ayudar a alimentar a una población en crecimiento, al tiempo que reduce considerablemente las emisiones de carbono. Sin embargo, para aprovechar esa oportunidad, necesitamos una imagen más clara del estado actual de los sistemas naturales del planeta, de cómo están cambiando y de cuáles son las estrategias de intervención más eficaces. Cada vez más, esta brecha de información será cubierta por soluciones habilitadas por IA.
Por eso Microsoft creó AI for Earth el año pasado. Este programa pone a disposición de quienes trabajan en los ámbitos de la biodiversidad, el agua, la agricultura y el cambio climático la experiencia y la tecnología de IA de Microsoft, para que puedan ampliar sus soluciones y avanzar en la sostenibilidad en todo el mundo.
La gestión forestal es un buen ejemplo de cómo los enfoques centrados en la tecnología pueden generar resultados rápidamente. Realizar un inventario forestal apenas ha cambiado desde el método de muestreo estadístico introducido por primera vez en los países nórdicos a principios del siglo XX. Los equipos salen al bosque armados con cintas métricas, lápices y un bloc de papel real, no un dispositivo. Miden el diámetro, la altura y la especie de cada árbol en muchas pequeñas “parcelas de muestra” para estimar lo que hay en el bosque en su conjunto.
Sin embargo, existen empresas emergentes dedicadas a encontrar mejores formas de realizar este inventario. SilviaTerra, beneficiaria del programa AI for Earth, desarrolló un enfoque basado en software tras sentirse frustrada con el statu quo mientras estaba en la Escuela de Silvicultura de Yale. Hoy, su software puede evaluar bosques mediante imágenes satelitales y aprendizaje automático. El algoritmo, impulsado por IA, reduce en gran medida la cantidad de trabajo de campo necesario para evaluar con precisión los bosques y es la vanguardia de una nueva generación de “silvicultura de precisión”. Su objetivo es construir una biblioteca de datos y herramientas de IA potentes que puedan proporcionar, por primera vez en la historia, un mapa actualizado de los bosques de EE. UU., con información detallada sobre cada árbol. Este tipo de información permite una gestión ambiental basada en datos para la biodiversidad, el secuestro de carbono y muchos otros servicios ecosistémicos que prestan los bosques.
El trabajo de los investigadores de AI for Earth en la Universidad de Columbia arroja aún más luz sobre por qué es importante contar con información precisa, detallada y actualizada. La Dra. Maria Uriarte, ecóloga, y el Dr. Tian Zheng, estadístico, llevan años estudiando el impacto de los fenómenos meteorológicos extremos en los bosques y sus patrones de regeneración, con la mirada puesta en el efecto que esto tiene sobre la capacidad de secuestro de carbono: los bosques más bajos, jóvenes y menos densos son menos eficaces que las zonas más antiguas y densas. Recientemente, ella dirigió un equipo a Puerto Rico para evaluar los daños sufridos por los bosques tras el huracán María. Uriarte y Zheng, ambos afiliados al Instituto de Ciencia de Datos de Columbia, utilizarán finalmente los datos recopilados, junto con las imágenes de teledetección y las mediciones, para elaborar una estimación detallada de la pérdida causada por la tormenta. Sin datos de referencia actuales y una visión prospectiva de cómo podría evolucionar el inventario forestal en el futuro, los planificadores podrían subvalorar los bosques, o los países podrían sobrevalorar su capacidad de secuestro.
Proyectos como estos son de importancia crítica para construir una visión de big data a escala mundial. Creemos que el mundo necesita muchas más organizaciones que realicen más trabajos como este, y por eso nos entusiasma tanto la rapidez con la que ha crecido la cartera de beneficiarios de AI for Earth. Hasta ahora, hemos concedido 147 subvenciones a personas y organizaciones que trabajan en 47 países.
Este trabajo nos ha proporcionado una visión panorámica de lo poderosa que es la combinación del ingenio humano y la IA, y de lo mucho que se necesita para lograr el tipo de progreso rápido, eficaz y global que este planeta requiere. La buena noticia es que la tecnología ya existe para recopilar y analizar los datos que llegan de sensores, satélites, drones, científicos ciudadanos, cámaras trampa y muchas otras fuentes. Con la nube y la IA, podemos procesar todo esto con precisión y de forma rentable, para hacer cosas que antes eran tan difíciles y costosas que resultaban imposibles.
El progreso que hemos observado en la cartografía de la cobertura terrestre es un ejemplo ilustrativo. En Estados Unidos, los conjuntos de datos disponibles más completos sobre cobertura terrestre, con una resolución de 30 metros, se actualizaron por última vez hace casi siete años. (A nivel mundial, la situación es mucho menos completa). En colaboración con Chesapeake Bay Partnership, una pequeña organización sin fines de lucro llamada Chesapeake Conservancy se propuso crear un modelo mejor que proporcionara los datos necesarios para permitir una conservación de precisión en la cuenca de la bahía de Chesapeake, de 64 000 millas cuadradas. Microsoft trabajó con los datos de Conservancy y con el gigante del software geoespacial Esri para desarrollar un algoritmo capaz de generar un mapa de cobertura terrestre de todo Estados Unidos en tiempo real. Aunque aún queda mucho por hacer, nos entusiasman los resultados recientes en los que una infraestructura informática especializada en Azure produjo un mapa de todo el territorio estadounidense en menos de 10 minutos y por menos de 50 dólares.
La IA puede cambiar las reglas del juego, porque tomar medidas es más fácil y más eficaz, y menos vulnerable a la politización, si sabemos qué está ocurriendo en la Tierra, cuándo y dónde. La velocidad de la innovación es una de las pocas cosas que se mantienen al ritmo del cambio climático. Aprovechar el poder de la IA para supervisar los impactos de nuestras prácticas actuales de uso del suelo y para modelar escenarios significa que, quizá por primera vez, podemos tener a nuestro alcance la información adecuada para gestionar nuestras tierras, cuencas y ecosistemas de forma más eficaz y sostenible.
Este artículo forma parte de la serie Fourth Industrial Revolution for the Earth del Foro Económico Mundial, que explora cómo las tecnologías innovadoras están empezando a transformar la forma en que gestionamos los recursos naturales y abordamos el cambio climático y otros desafíos ambientales causados por la industrialización.
