IA y medio ambiente: así monitorizará la polución de los ríos

Las capacidades de análisis de IA la convierten en una herramienta óptima para afrontar problemas complejos con ingentes cantidades de datos, tales como el análisis de datos climáticos. Y también promete ser una poderosa herramienta de protección medioambiental a juzgar por una de sus últimas aplicaciones. Los vertidos incontrolados en ríos son un problema recurrente en la gestión del ciclo del agua. Detectarlos a tiempo y rastrear el origen es fundamental para tomar decisiones ágilmente. Parece que la inteligencia artificial, junto con la ayuda de voluntarios, permitirá adoptar esas medidas de manera más rápida y eficaz en un país como el Reino Unido, donde han proliferado este tipo de incidentes.

El problema de los vertidos fluviales en el Reino Unido

De acuerdo con un reciente artículo de The Guardian, los vertidos de aguas residuales sin tratar en Inglaterra y Gales han alcanzado niveles alarmantes en los últimos años, con un total de 3,6 millones de horas de descargas en 2023, más del doble que el año anterior. Entre las causas, el periódico apunta a la falta de inversión en infraestructuras y la permisividad de los reguladores, lo que ha supuesto la contaminación a gran escala de ríos y aguas costeras.

Es en este contexto en el que el Water Research Centre (WRC), una organización científica del Reino Unido, ha impulsado una tecnología de inteligencia artificial para proteger el medio ambiente y los recursos naturales en el país.

IA al servicio del medio ambiente

Hasta ahora, monitorizar la calidad del agua de los ríos dependía de equipos costosos y análisis químicos llevados a cabo por organismos oficiales y empresas del sector. Sin embargo, este proyecto ha apostado por una alternativa más asequible y accesible, esta vez basada en el análisis de imágenes con IA.

Junto con el impulso del WRC y la colaboración de la Universidad Nacional de Taiwan, así como de una empresa de modelado de pluviometría, uno de los pilares para el desarrollo del proyecto ha sido la utilización de miles de fotografías tomadas por voluntarios. Concretamente, se trata de imágenes recopiladas por la comunidad de más de mil miembros Friends of Bradford’s Becks para identificar indicadores visuales de la salud del sistema fluvial Bradford Beck. Gracias a esta base de datos, se ha logrado entrenar un sistema de inteligencia artificial capaz de detectar contaminación en este río.

El interés de la comunidad local por esta iniciativa surgió tras un grave episodio de contaminación en 2018 que acabó con gran parte de la vida acuática en el río, con secuelas que se prolongaron durante dos años. Desde entonces, el grupo ha estudiado alternativas para vigilar el estado del agua de manera remota y alertar sobre nuevos episodios de contaminación.

Durante los seis meses iniciales del proyecto, llevado a cabo en 2024, los investigadores definieron varios marcadores visuales de la salud del río, tales como la presencia de fauna y vegetación, cambios en el color del agua, basura, obstáculos en el cauce o vertidos de desagües.

Los modelos de IA entrenados con estas imágenes han arrojado resultados prometedores. Modelos como C-Tran y ChatGPT demostraron una gran precisión en la identificación de indicadores clave, mientras que YOLOv8, aunque con menor precisión general, resultó útil para localizar visualmente los focos de contaminación. Además, el sistema detectó desagües cercanos a residuos de origen sanitario, lo que podría señalar puntos prioritarios para futuras investigaciones.

Natural England, la organización que ha financiado el proyecto, ha confirmado que continuará trabajando en la mejora de los modelos de inteligencia artificial al objeto de perfeccionar su precisión y ampliar su aplicación en la vigilancia de la calidad del agua.

Otras iniciativas de inteligencia artificial aplicadas a la salud fluvial

El trabajo llevado a cabo en el Bradford Beck no es la única iniciativa de este tipo acometida en el Reino Unido. Recientemente, la consultora Capgemini se ha aliado con una empresa dedicada a proteger la salud de los ríos británicos por medio de tecnologías de IA y Big Data. En este caso se recurrirá a datos de todo tipo, incluyendo aquellos obtenidos a través de sensores, para ofrecer diagnósticos de las áreas más afectadas y anticipar problemas.     

Si, además de la IA y sus aplicaciones en el medio ambiente, quieres conocer el potencial transformador de tecnologías relacionadas con el tratamiento y desalación del agua, te recomendamos este artículo sobre un sistema para obtener biogás de las aguas residuales.

Fuentes:

• The Guardian
• Aquatechtrade