El vigía de la deforestación del Amazonas

El problema de la deforestación es una preocupación social a nivel mundial que cada vez cobra más relieve, no solo por el mantenimiento de los ecosistemas sino porque con el cambio climático cada vez se hace más necesario vigilar la evolución y pérdida de las masas forestales.

El uso de las imágenes satelitales se ha convertido en una herramienta muy útil para recabar datos, analizarlos y exponerlos de forma comprensible que permitan realizar un seguimiento y evaluación de masas forestales que, por su ubicación en el terreno o bien por sus características, muchas veces son de difícil acceso.

La empresa forestal Agresta, con oficina en Soria, ha formado parte de un proyecto científico de la Agencia Espacial Europea, denominado 'Sentinel-1 for Science Amazonas', que ha permitido desarrollar un algoritmo, través de imágenes radar del satélite Sentinel 1, con el que se ha elaborado un método sencillo, transparente y dinámico que permite estimar la deforestación en la cuenca del Amazonas cada 12 días.

En esta investigación se han procesado millones de imágenes de radar que han permitido constatar que, durante el periodo 2017-2021, en la cuenca del Amazonas se ha perdido 5,2 millones de hectáreas de bosques, una extensión similar a todo el país de Costa Rica.

Agresta era uno de los miembros del consorcio del proyecto y ha trabajado conjuntamente con la empresa Gisat (República Checa), la Universidad noruega (NMBU) y el Instituto Finlandés de Investigación Geoespacial. 

Los investigadores eligieron tres áreas piloto del Amazonas (dos en Brasil y otra en Perú) «porque cuenta con unos patrones de deforestación amplios y también diversos», explica Jessica Esteban, miembro de Agresta que ha trabajado en este proyecto.

El equipo es pluridisciplinar y combina conocimientos complementarios del sector forestal y del carbono, análisis de imágenes radar multitemporales, fusión de datos y capacidades de procesamiento de grandes volúmenes de datos.

Desde el año 2015, los bosques tropicales del planeta se pueden observar regularmente con el Sentinel-1 y en intervalos de entre 6 y 12 días. Proporciona imágenes radar independientemente de la cobertura de las nubes, las neblinas o de humo.

Por ese motivo, este equipo de investigadores seleccionó esta herramienta, porque les permitió monitorear la degradación forestal al menos cada dos semanas, ya que uno de los principales retos a los que se enfrentan los expertos de este campo es encontrar un método adecuado que permita extraer indicadores significativos sobre la pérdida de bosques a partir de una gran cantidad de datos radar.

El trabajo científico consistió, en primer lugar, en la creación de un algoritmo, a través de las imágenes del Sentinel-1, que permitió generar un cubo de datos espacio-temporal del que se extrajo información estadística para identificar la deforestación en cada punto de la serie temporal.

Las zonas en las que se detecta la deforestación van acompañadas con un porcentaje de confianza, de tal manera que permite evaluar a la robustez de los resultados.

Una de las ventajas de este algoritmo, al que se ha entrenado de acuerdo a unos umbrales de referencia, es que trabaja con series temporales, explica Jessica Esteban, lo que permite tener una sucesión de observaciones del terreno en el transcurso del tiempo que facilita detectar anomalías y otras tendencias de la serie temporal asociadas con las dinámicas del cambio del terreno.

Analiza imágenes de cinco días anteriores y de cinco días posteriores a la fecha de referencia de las que extrae la información estadística, lo hace de manera instantánea y el resultado final se plasma en unos mapas de deforestación que se pueden disponer de ellos cada 12 días. Al final de cada año se genera un mapa acumulativo.

El algoritmo pasó por una fase de validación, en la que se emplearon sistemas de información geográfica e imágenes de satélites de Planet, que son de alta resolución. 

Durante la misma se comprobó que era bastante preciso, «en el 80% de los casos solía acertar y lo hacía en el plazo de más o menos de un mes», detalla Esteban.

La investigadora de Agresta ha puesto de relieve que uno de los principales retos de este proyecto ha sido el manejo y el procesamiento de datos para obtener estos mapas de pérdida forestal, por lo que dentro del proyecto se desarrollaron herramientas innovadoras de computación en la nube para acceder a estos datos de una manera eficiente.

Esta herramienta se ha pensado y desarrollado para los climas tropicales, por las características de la vegetación y medioambientales. 

El proyecto cuenta con una ampliación en la que se trabajará en la mejora del algoritmo, con la introducción de técnicas basadas en inteligencia artificial, con el objetivo de que sea más preciso y también se pretende extrapolarlo a otros territorios tropicales, como Perú, Colombia, Venezuela, Ecuador y el oeste del continente africano.

Los resultados del estudio se han publicado en una página web donde se pueden consultar todos los mapas acumulativos de deforestación generados entre 2017 y 2021 junto a los datos de confianza.

Este proyecto científico arrancó también con otro objetivo secundario, que fue el de cuantificar el carbono que se estaba perdiendo a causa de la desaparición de las masas forestales. 

Para ello se ha trabajado con el equipo científico de la Iniciativa de Cambio Climático de la Agencia Espacial Europea para habilitar un producto cartográfico de pérdida de carbono.

La investigadora de Agresta considera que herramientas como la que se ha desarrollado en este proyecto son necesarias para detectar prácticas inusuales en los bosques e identificar así las zonas en las que hay riesgo de pérdida forestal.

Información que permite alertar a los gobiernos sobre lo que está pasando en los bosques, dado que hay zonas que son prioritarias para su conservación y así aumentar la conciencia medio ambiental de la sociedad.

La información también resulta interesante, a juicio de la investigadora, para ayudar a poner en marcha proyectos de deforestación evitada.