Descripción del proyecto
ESTAMOS VIVIENDO ACTUALMENTE UNA CRISIS ECOLOGICA EN LA QUE LAS ESPECIES, LAS INTERACCIONES ENTRE ELLAS Y LOS SERVICIOS QUE LA NATURALEZA BRINDA AL SER HUMANO SE ESTAN PERDIENDO A UN RITMO SIN PRECEDENTES. POR LO TANTO, ES URGENTE DESARROLLAR SISTEMAS DE DIAGNOSTICO DE LA SALUD DE LOS ECOSISTEMAS QUE SEAN RAPIDOS, CONFIABLES, REPLICABLES Y AUTOMATICOS. LOS CAMBIOS EN LA MIGRACION Y ABUNDANCIA DE LAS ESPECIES DE AVES CANTORAS SON INDICADORES DEL ESTADO DE SALUD DE LOS ECOSISTEMAS, YA QUE LAS FECHAS DE LLEGADA Y SALIDA DE LAS ESPECIES DE AVES SE VEN AFECTADAS POR EL CAMBIO CLIMATICO. EL SEGUIMIENTO DE LA DIVERSIDAD DE AVES SE HA REALIZADO HASTA AHORA MEDIANTE CENSOS DE EXPERTOS, PERO LOS ACTUALES AVANCES TECNOLOGICOS NOS PERMITEN AMPLIAR INCREIBLEMENTE LAS ESCALAS ESPACIALES Y TEMPORALES DE ESTUDIO GRACIAS AL SEGUIMIENTO ACUSTICO PASIVO. EL PRINCIPAL DESAFIO DE ESTE ES QUE SE GENERAN RAPIDAMENTE PETABYTES DE DATOS, LO CUAL EXCEDE LO QUE UN EXPERTO HUMANO PUEDE ANOTAR MANUALMENTE EN UN TIEMPO RAZONABLE. POR TANTO, SE IMPONE NO SOLO REGISTRAR DE FORMA AUTOMATICA EL CANTO DE LAS AVES, SINO TAMBIEN LA DETECCION DE LAS MISMAS. ESTA PROPUESTA TIENE COMO OBJETIVO HACER UN SEGUIMIENTO AUTOMATICO DE LA DIVERSIDAD DE AVES CANTORAS DESARROLLANDO LAS HERRAMIENTAS BIOINFORMATICAS Y DE DEEP LEARNING NECESARIAS PARA COMPRENDER LOS CAMBIOS ESPACIO-TEMPORALES EN LAS COMUNIDADES DE AVES, CON EL FIN DE GENERAR PREDICCIONES PRECISAS EN ESCENARIOS FUTUROS. PARA ELLO, ESTABLECEREMOS UNA CIBERINFRAESTRUCTURA DE SEGUIMIENTO DEL CANTO DE LAS AVES EN EL PARQUE NACIONAL DE DOÑANA MEDIANTE GRABADORAS REMOTAS DE CODIGO ABIERTO COMBINADAS CON PROCESADORES RASPBERRY PI, APROVECHANDO LA INFRAESTRUCTURA CIENTIFICO-TECNICA SINGULAR YA EXISTENTE EN DOÑANA (ICTS). PRETENDEMOS AUTOMATIZAR LA IDENTIFICACION DE LAS ESPECIES MEDIANTE REDES NEURONALES CONVOLUCIONALES. ESTA PROPUESTA MULTIDISCIPLINAR COMBINARA TECNICAS TANTO ECOLOGICAS COMO DE CIENCIA DE DATOS PARA RESOLVER TRES TAREAS ESPECIFICAS: 1) EVALUAR EL EFECTO DEL CAMBIO CLIMATICO EN LAS COMUNIDADES DE AVES DE DOÑANA; 2) AUTOMATIZAR EL PROCESO COMPUTACIONAL DE IDENTIFICACION DE ESPECIES DE AVES EN GRANDES CONJUNTOS DE DATOS DE AUDIO 3) PRONOSTICAR CAMBIOS FUTUROS DE LAS COMUNIDADES DE AVES SEGUN DIFERENTES ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMATICO. LOS INVESTIGADORES INVOLUCRADOS EN ESTA PROPUESTA TIENEN EXPERIENCIA TANTO EN ECOLOGIA COMO EN CIENCIA DE DATOS Y APLICARAN SU CONOCIMIENTO PROFUNDO DE LA COMUNIDAD DE AVES DE DOÑANA A LAS ULTIMAS TECNICAS DE DEEP LEARNING APLICADAS AL RECONOCIMIENTO DE AUDIO. ESTA PROPUESTA TIENE UN DOBLE IMPACTO: POR UN LADO, NOS PERMITIRA CONOCER DE FORMA FIDEDIGNA LOS CAMBIOS EN LA AVIFAUNA COMO FORMA DE CONOCER EL ESTADO DE SALUD DEL ECOSISTEMA DE DOÑANA; POR OTRO, PERMITIRA UN ENORME DESARROLLO DE LAS TECNICAS DE SEGUIMIENTO AUTOMATICO DE LA BIODIVERSIDAD, ALLANANDO EL CAMINO PARA ESTABLECER UNA RED DE SEGUIMIENTO AUTOMATICO A ESCALA NACIONAL O EUROPEA.