Con el fin de intentar detectar las sequías relámpago, que debido al cambio climático son cada vez más frecuentes, un científico brasileño logró desarrollar un modelo de inteligencia artificial que, a través de un algoritmo, logra detectar este tipo de sequías.
La información sobre las condiciones climáticas que provocaron la sequía repentina que agravó los incendios en el Pantanal, el mayor humedal del mundo, y las lluvias extremas en el estado de Rio Grande do Sul fue captada por satélites y sistemas de vigilancia que almacenan millones de datos.
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Modelo para identificar sequías relámpago
“Interpretar las cifras y los patrones -antes de que ocurran las tragedias- es uno de los retos a los que nos enfrentamos los expertos”. Así lo dijo a Xinhua el profesor de Meteorología de la Universidad Federal de Alagoas (Ufal) Humberto Barbosa, autor del descubrimiento. Él lleva más de 20 años estudiando la desertificación en Brasil.
“Diferente del lento proceso de desertificación tradicional, una sequía relámpago es un fenómeno climático extremo de corta duración y fuerte intensidad. Es un nuevo tipo de sequía resultante del cambio climático”, explicó.
“Ante las emergencias climáticas y el enorme volumen de datos históricos, el uso de la inteligencia artificial contribuye a una mejor estimación futura de estos eventos climáticos extremos. Es un avance tecnológico, teniendo en cuenta que los modelos climáticos actuales no tienen capacidad para detectar sequías repentinas”, afirmó el investigador.
Los modelos meteorológicos actuales estiman variables como las precipitaciones, la temperatura y el viento, pero no predicen los fenómenos climáticos. Hoy en día, la predicción de sequías o inundaciones depende de la interpretación de expertos: los humanos.
Inteligencia Artificial para identificar fenómeno
Para identificar el nuevo fenómeno, los investigadores liderados por Barbosa utilizaron un recurso de inteligencia artificial llamado Redes Neuronales Convolucionales (CNN, por sus siglas en inglés). Este mecanismo está muy extendido en el procesamiento de imágenes. Utiliza capas de filtros para detectar características y patrones en la imagen.
Hoy en día, las CNN se utilizan para todo, desde el reconocimiento facial hasta el descubrimiento de enfermedades en imágenes de rayos X.
El estudio dirigido por Barbosa se desarrolló en el Laboratorio de Procesamiento y Análisis de Imágenes de Satélite (Lapis) de la Ufal, en colaboración con universidades de Alemania y la India.
“El objetivo principal es hacer que la inteligencia artificial identifique las sequías repentinas sin interpretación humana, sino alimentada con datos satelitales de observación y entrenada con el concepto definido por los humanos”, afirmó Barbosa.
¿Cómo se entrenó a la máquina?
Para entrenar a la máquina, Barbosa proporcionó un conjunto de datos relativos a una gran sequía en la región semiárida brasileña en 2012. Y funcionó: el modelo fue capaz de predecir lo ocurrido.
El investigador explicó que utilizó referencias de un episodio del pasado para poder validar las conclusiones del algoritmo.
Ese año, la sequía relámpago que azotó la región duró 28 días, pero acabó influyendo en una sequía tradicional que duró seis años. El evento más largo registrado en Brasil desde 1860, de acuerdo con el investigador.
Los siguientes pasos a futuro
El siguiente paso es mejorar la tecnología para que la inteligencia artificial pueda ayudar a detectar, predecir y alertar de fenómenos meteorológicos extremos. Y, facilitar así la adaptación y la mitigación de sus efectos.
“En el futuro, la inteligencia artificial con datos de alta frecuencia podría ser más eficiente que nosotros, los climatólogos”, resaltó.
Los datos de alta frecuencia son conjuntos de datos con muchas repeticiones. Por ejemplo, se transmite información cada cinco minutos sobre la humedad del suelo. Cuanto menor sea el tiempo entre la recolección de datos, es decir, cuanto mayor sea la frecuencia, más subsidio tendrán los expertos para observar los fenómenos meteorológicos.
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El mapa de vigilancia
El mapa de vigilancia del suelo realizado por el Lapis de la Ufal muestra que en los últimos tres meses las sequías repentinas han azotado drásticamente el centro-sur de Brasil.
Según el laboratorio, esto ha contribuido a intensificar los incendios en el Pantanal. El fuego consume el bioma desde hace más de tres meses. Más de 764.000 hectáreas han sido destruidas, dejando un rastro de devastación medioambiental y muerte de animales.
De acuerdo con la cartografía, gran parte de la Amazonía brasileña sigue sufriendo el impacto de las sequías repentinas. Las cuales se caracterizan por períodos abruptos de poca lluvia y altas temperaturas.
Esto hace que las cosechas se pierdan más rápido que durante las largas sequías convencionales, cuando el proceso era más lento y gradual.
El investigador subrayó que el próximo destino de las sequías repentinas es la Amazonía brasileña.
