El modelo de inteligencia artificial para bosques permitirá que se pueda aplicar dicho sistema en otras zonas.

Por Sofía Pichihua

Estudiar la naturaleza se convirtió en su verdadero sueño y contribuir desde la ciencia a protegerla es su día a día. El doctor Larry López Cáceres, junto a un multidisciplinario equipo de investigadores internacionales, desarrollará en la Universidad de Yamagata (Japón) un sistema de inteligencia artificial que permitirá clasificar los daños generados por el insecto, conocido como escolitino (Bark Beetle), en bosques japoneses.

El abeto de Maries (Abies mariesii) es una especie de árbol que se distribuye desde la prefectura de Gifu hasta la prefectura de Aomori de Japón (del centro al norte de la isla de Honshu), cubriendo una extensión de aproximadamente 700 km en la isla.
En la prefectura de Yamagata, rodeada de montañas, estos árboles no solo tienen un valor ecológico y ayudan a reducir los riesgos de deslizamientos por las constantes lluvias, sino que también forman parte de las “terapias de bosque” de los pobladores, que disfrutan observando los cambios fenológicos de la vegetación en primavera y verano y especialmente el cambio de color de las hojas en el otoño, que convierte los bosques en un arcoíris de colores.
Pero es cuando llega el invierno que su atractivo turístico se expande. Por el viento, las fuertes nevadas y la especial arquitectura de los abetos de estas zonas montañosas, estos árboles se cubren totalmente de nieve formando los ‘Jujyo’ como se les conoce en japonés, o “monstruos de nieve”. Sus espectaculares formas se convierten en una parada obligatoria para los visitantes de la estación de esquí de Zao Onsen y muchos visitantes nacionales y extranjeros que utilizan el teleférico para verlos.
Sin embargo, estos espectáculos de la naturaleza están en riesgo debido al ataque del escolitino  (Bark Beetle) que infesta estos árboles hasta acabar con su ciclo de vida en pocos años.
Desde el 2019, el equipo de investigación liderado por el doctor en Ciencias Ambientales Larry Lopez, docente de la Universidad de Yamagata, estudia el impacto que han generado estos insectos y contribuye con la protección del bosque al ofrecer información valiosa a las autoridades de dicha prefectura.
De este modo, las autoridades locales pueden retirar el árbol muerto y, con ello, disminuir la propagación del escolitino en este bosque, además de evaluar nuevas estrategias para reforestar la zona.
“Son procesos naturales, no se le puede echar la culpa a nadie porque estos ataques de insectos se ven en todas partes del mundo, no solo en Japón. Es un mecanismo que utilizan los bosques para regenerarse”, aclara el investigador peruano Larry López a la agencia Andina, quien fue becado por el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología (MEXT) de Japón para su maestría y doctorado en Ciencias Ambientales en la Universidad de Hokkaido.
La valiosa investigación busca analizar este proceso natural que controla la regeneración de los bosques, que -inicialmente- se pensaba era debido al cambio climático. Además, con la extensa acumulación de datos obtenido en casi cuatro años de trabajo, se espera aportar información para acelerar la recuperación de estas especies en el país asiático.
Uso de inteligencia artificial 
El desarrollo de sensores remotos, principalmente drones, y un modelo de inteligencia artificial permitirá la identificación rápida y automática de las especies dañadas por el escolitino en cualquier zona de Japón, y se espera poder utilizar este modelo en Eurasia y Europa en un futuro cercano.
De acuerdo con el doctor López, las imágenes de drones -que son procesadas previamente en softwares especializados e incluso mediante supercomputadoras para su análisis- permiten observar con mucho detalle cómo es la propagación del  insecto, la velocidad de deterioro del árbol, la zonas que son más afectadas, entre otros factores para detectar si hay árboles que son más resistentes que otros, por ejemplo, y en un futuro poder hacer estudios genéticos para una mejor selección de árboles para su regeneración.
“Es imposible hacerlo caminando en el bosque. (Con las imágenes de drones) podemos ver mil, dos mil o tres mil árboles desde nuestro escritorio sin necesidad de estar en el bosque. Estas imágenes nos dan una visión muy buena del porcentaje de defoliación (hojas que se han caído) debido al daño causado por la infestación del escolinito. Nos permite ver qué árboles están sanos o no han sufrido ningún efecto y aquellos que han comenzado a deteriorarse”, asegura el científico peruano.
“Con los drones podemos seguir el grado de decaimiento de cada árbol y saber en cuánto tiempo se producirá la muerte del mismo. No todos mueren al mismo tiempo. Estos son datos muy valiosos que hace pocos años no estaban disponibles en estudios de ciencias forestales”, confirma el doctor López.
Es así que el modelo de inteligencia artificial para bosques permitirá que se pueda aplicar dicho sistema en otras zonas para identificar árboles infestados o sanos. 
“Si vamos a una zona como la prefectura de Nagano donde hay una concentración muy grande de abetos, no tenemos que tomar datos desde el principio, sino que el modelo nos va a decir si hay árboles infestados o si todo el bosque está sano. Y podemos repetirlo en cualquier localidad y evaluarlas inmediatamente”, estima el investigador.
Por otro lado, el doctor López destaca que los resultados de sus estudios se apoyan en su equipo de investigación que se caracteriza por ser multidisciplinario e internacional. El grupo de investigación está constituido por tres estudiantes de Doctorado, ocho de Maestría y tres de pre-grado, provenientes de Japón, Alemania, China, España, Rusia, Vietnam y Perú, entre otros países.
Análisis de la biomasa de los árboles 
Desde junio próximo, en otro proyecto se aplicará también la inteligencia artificial para estimar automáticamente la biomasa de cada árbol de los miles que existen en un terreno privado, donde se planea instalar una planta de biomasa para generar energía eléctrica.
A la fecha, el investigador peruano confiesa que ha estudiado decenas o hasta 100 hectáreas de bosque, pero este ambicioso proyecto apunta a que el drone pueda recabar información de 100 o 200 hectáreas por día para cubrir 1,000 hectáreas del terreno.
Para analizar esta gran cantidad de información, la Universidad de Yamagata cuenta con una supercomputadora que permitirá procesar rápidamente estos datos y proporcionar los primeros resultados del modelo que se podrá presentar en enero del 2023.
Así, con el modelo de inteligencia artificial entrenado, se podrá conocer las características del árbol: desde su peso, tamaño, así como la calidad y cantidad de madera que ofrece, por lo que se podría estimar la electricidad que se puede generar con este recurso forestal.