Vivimos en una época en la que los datos crecen y se acumulan exponencialmente. Información de todo tipo, desde el rastro que dejan las personas sobre su comportamiento y hábitos en las consultas que hacen en Internet o lo que consumen a través de sus dispositivos móviles hasta datos sobre el funcionamiento de las empresas y los gobiernos y las interacciones entre todos los actores mundiales. Con estos recursos, la ciencia de datos se ha convertido en una suerte de oráculo que ha desarrollado herramientas de inteligencia artificial capaces de analizar enormes cantidades de información y pronosticar con ella posibles desenlaces.
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Ante un panorama tan preocupante como lo es el cambio climático que enfrenta el planeta, biólogos y ecólogos han encontrado en la ciencia de datos un valioso recurso para entender cómo están cambiando la Tierra y los organismos que la habitan. Una forma de emplear la información que ya tenemos sobre la biodiversidad para tomar decisiones en favor de su conservación. Eso es precisamente en lo que trabaja Melissa Guzmán, investigadora colombiana que dirige el Laboratorio de Ciencia de Datos Ecológicos de la Universidad del Sur de California.
La doctora Guzmán es lo que se conoce como una ecologista computacional: usa este tipo de herramientas para aprender sobre patrones y procesos que ocurren en la biodiversidad con el fin de informar acciones de conservación. Por ejemplo, ha estudiado cómo ha cambiado la distribución de polinizadores, como las abejas y los abejorros, en Norteamérica, con la intención de identificar qué especies están siendo afectadas por el cambio climático o cuáles han conseguido adaptarse con éxito a las nuevas condiciones. Información útil a la hora de priorizar qué áreas deben ser protegidas.
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Por su trabajo, la investigadora fue reconocida recientemente por la Sociedad Americana de Naturalistas con el premio que esta entidad entrega cada año a jóvenes investigadores con menos de tres años de haber culminado sus estudios de doctorado y que en ese tiempo han conseguido hacer contribuciones significativas en su campo de estudio. Galardón que este año exaltó a científicos de instituciones como la Universidad de Oxford, la Universidad de California, en Davis, la Universidad McGill, la Universidad de Chicago y la Universidad del Sur de California, a la que pertenece Guzmán.
EL TIEMPO habló con ella sobre este reconocimiento y cómo la ciencia de datos puede ser un camino para contribuir a la preservación de la amenazada biodiversidad del planeta, ante los cambios que trae consigo la crisis climática.
¿Cómo puede la ciencia de datos ayudar a generar medidas de conservación?
Estamos viviendo un momento muy importante. Somos testigos de catástrofes ecológicas y, al mismo tiempo, la capacidad tecnológica para colectar datos ha explotado exponencialmente
Para la ecología y para la biodiversidad, estamos viviendo un momento muy importante. Primero, porque somos testigos de catástrofes ecológicas en las que vemos diferentes tipos de habitantes desaparecer y, al mismo tiempo, porque la capacidad tecnológica para colectar datos ha explotado exponencialmente. Por ejemplo, tenemos datos de sensores remotos, como imágenes digitales de diferentes paisajes, de observaciones con aplicaciones como iNaturalist, Bumble Bee Watch o iButterfly, que nos ayudan a colectar datos de diferentes insectos en muchas partes del mundo, o cámaras trampa que podemos poner en partes del bosque para mirar qué tipos de animales pasan. Todo esto se puede analizar con machine learning, con inteligencia artificial, que nos permite procesar más datos.
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Ahora, ¿cómo nos ayudan a tomar decisiones? En mi opinión, hace falta más investigación sobre cómo utilizar esa gran cantidad de datos para tomar decisiones sobre lo que está pasando. Estamos como en esa infancia en la que simplemente miramos si podemos detectar tendencias poblacionales usando este tipo de métodos. Si podemos usar este monitoreo y análisis continuo, podemos empezar a descubrir cuándo muchas de esas especies empezaron a deteriorarse o si su población está cayendo precipitadamente.
¿Qué proyectos hay en curso en su laboratorio sobre este tema?
Trabajamos con ocurrencias de insectos, muestras que están en museos o conectadas con aplicaciones, como las que mencionaba antes. Tratamos de buscar cuáles son los métodos más apropiados para analizar estos datos, que están sesgados tanto espacial como temporalmente porque tienden a ser recolectados por las personas cerca de las ciudades donde viven y no es un muestreo sistemático de estas especies. En mi laboratorio tratamos de mirar qué podemos utilizar para evaluar si la distribución de estas especies ha cambiado en los últimos 10 o 100 años y cuáles son las posibles causas de los cambios. Ahora trabajo con el proyecto de abejorros en el cual miramos la distribución de estos insectos en toda Norteamérica y evaluamos si ha cambiado en los últimos 120 años.
¿Qué han encontrado?
Que el número de sitios donde se ven estos abejorros está más o menos estable si se miran todas las especies de estos insectos, pero hay unas que están aumentando. Esto quiere decir que son especies invasoras, pero, por otro lado, hay otros grupos que ya no encontramos tanto y cuya distribución está decayendo. Parte de ese cambio puede ser atribuido al cambio climático, a aumentos de temperatura, pero también queremos estudiar qué tanto el uso de pesticidas está causando estos cambios de distribuciones en abejas y abejorros; queremos encontrar tanto los sitios donde las especies están bien, sitios que podemos proteger y nos ayudan a identificar zonas donde podamos preservar a esos insectos, y encontrar zonas donde han colapsado, con la meta de que esta información nos ayude a tomar decisiones sobre qué hacer para proteger a las abejas y los abejorros, por lo menos en Norteamérica.
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Es preocupante, pero lo que estamos viendo en estos ecosistemas no es un colapso total, sino que es algo más complejo
Es preocupante, pero lo que estamos viendo en estos ecosistemas no es como un colapso total, es algo más complejo. Hay unas especies que sí están colapsando, que realmente ya no se encuentran, han desaparecido. Hay otras que son invasoras, a las que les está yendo muy bien y que están aumentando su rango, desplazando a otras especies. Si nos enfocamos solo en estas, diríamos que todo está perfecto. Lo que no sabemos es qué tan graves son esos cambios en los que la diversidad se va perdiendo. Las comunidades empiezan a ser más homogéneas porque esas especies a las que les va bien se expanden, y si nos importa la riqueza que representa la gran variedad de las especies que están en este planeta, es una tendencia un poco triste.
¿Y qué efectos pueden tener esos cambios?
Todavía no sabemos cuáles son las consecuencias de que esas comunidades sean más homogéneas. Por ejemplo, en el caso de los polinizadores hay unos que son generalistas y van a varias plantas, pero hay otras que dependen de polinizadores especialistas. Si esa planta se pierde, esa abeja también desaparece. Eso no quiere decir que todas las plantas van a desaparecer, posiblemente muchas van a seguir ahí, pero no sabemos en qué punto el sistema colapse. Si el cambio climático sigue aumentando, si los habitantes siguen desapareciendo, es probable que incluso esas especies generalistas eventualmente colapsen. En este momento no estamos en ese punto y no sabemos qué tan rápido llegaremos a él.
¿Cómo llevar entonces los datos a un uso práctico en la conservación?
Una de las formas más importantes de conseguirlo es colaborando con entidades no gubernamentales, con el Gobierno, con empresas. Al final del día, nosotros como científicos no necesariamente vamos a plantar un bosque. Yo estoy trabajando con una ONG que se llama Pollinator Partnership, una de las personas que dirige las medidas de conservación en Columbia Británica ha estado involucrada en mis proyectos. La idea es que ella sepa cómo se desarrollaron y sea la primera que reciba los resultados de la investigación, que si podemos encontrar sitios donde a las especies les está yendo muy bien, ella lo sepa y con su poder de decisión en esa organización pueda hacer algo.
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¿Cómo motivar a las nuevas generaciones para que se interesen en la ciencia de datos empleada en la ecología?
Una de las cosas en las que he estado trabajando bastante es en la reducción de esa barrera en el tema de programación. Cuando estaba haciendo el doctorado encontré a muchos que me decían que era muy difícil, por eso me he enfocado en desarrollar talleres didácticos para que aprender programación sea más fácil. Si a las futuras generaciones les enseñan a programar desde el colegio, puede que lleguen más animados a tomar esa avenida en el futuro. Lo difícil va a ser convencer a los estudiantes de que con esas capacidades tecnológicas que tienen para programar se pongan a trabajar para la biodiversidad y no para Google (risas); también, los jóvenes hoy más que antes saben lo que le está pasando al planeta, cómo ha estado cambiando, saben más del cambio climático y de la desaparición de los bosques, los cambios de los ecosistemas y están más motivados para ser parte del cambio.
¿Qué representa el premio de la Sociedad Americana de Naturalistas?
Ellos reconocen a cuatro o cinco jóvenes, personas que no ha pasado más de tres años desde que terminaron el doctorado, y que trabajan en los ámbitos de ecología, genética, comportamiento y evolución. Exaltan los logros académicos y las contribuciones que uno ha hecho en su campo desde el doctorado hasta ese momento, escogen los que consideran han contribuido mucho a su campo. Fue muy especial recibirlo y ver que mis contribuciones académicas y científicas han sido suficientes e importantes para el campo, que alguien que no es tu mentor, que no ha sido la persona con la que estás trabajando de forma muy cercana, reconozca eso. Son jóvenes de toda Norteamérica e incluso de Europa que se nominan a estos premios. Me siento muy orgullosa.
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¿Podemos decir que la ciencia de datos jugará un papel clave para salvar el mundo?
Creo que va a ser una de las muchas cosas que nos van a ayudar; pero creo que cambiar la trayectoria en la que vamos va a tomar de la voluntad de muchas personas. Lo único que espero es que con este trabajo y con la ciencia de datos aportemos una gota, ayudemos un poquito a este cambio, y espero que nos ayude a marcar un poco la diferencia en la trayectoria en la que vamos. Pero vamos a necesitar de abogados, economistas, jóvenes, todos vamos a tener que ponernos de acuerdo y jalar para el mismo lado.
ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS
REDACTORA DE CIENCIA
@TempoDeCiencia
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