IMAGE: RangerBot - Queensland University of Technology

Si el titular no te ha generado una curiosidad genuina, pocas cosas lo harán. Pero es específicamente eso, un dron submarino de bajo coste capaz de bucear en la zona de la Gran Barrera de Coral, el mayor arrecife de coral del mundo, con 2,900 arrecifes individuales y 900 islas a lo largo de una extensión de más de 2,300 kilómetros, y localizar mediante un sistema de visión computerizada una estrella de mar específica de la especie Acanthaster planci, la llamada corona de espinas o COT, un predador del coral cuya proliferación excesiva está poniendo en peligro la supervivencia de la Gran Barrera. 

El dron subacuático, RangerBot, es el resultado de un proyecto de la Great Barrier Reef Foundation en asociación con dos profesores de robótica de la Queensland University of Technology, Matthew Dunbabin y Feras Dayoub, que además lograron, en 2016, entrar en el Google Impact Challenge y obtener una financiación de 750,000 dólares. El diseño en intencionadamente de bajo coste, es manejado desde una simple tableta tras únicamente quince minutos de instrucción, y es capaz de identificar las COT mediante un sistema de visión computerizada procesado localmente en el robot, con un 99.4% de precisión. Una vez la estrella es localizada, el robot puede administrarle una inyección letal con un tóxico específico. 

Previamente, esa tarea se llevaba a cabo mediante buceadores, que además de localizar a las estrellas, tenían que manipularlas en entornos muchas veces intrincados y complejos, considerando además las espinas venenosas que poseen. Con buceadores, únicamente era posible mantener bajo control determinadas áreas de la barrera, pero no se dispone de suficientes personas como para provocar un cambio real sobre el ecosistema. Además, los robots, que pueden permanecer bajo el agua en torno al triple del tiempo que un buceador, pueden ser utilizados mientras para monitorizar otras variables importantes, tales como parámetros de calidad del agua, impacto de la contaminación, o la extensión del daño provocado por el blanqueamiento del coral, otro de los grandes enemigos de los arrecifes, provocado por el calentamiento global. Se estima que la Gran Barrera de Coral, considerada una de las grandes maravillas naturales del mundo y fundamental en la economía australiana, ha sufrido daños que afectan a la mitad de su población de pólipos a lo largo de las últimas tres décadas.

Existen varias hipótesis sobre el origen de la superpoblación de la COT, un problema sin duda complejo desde el punto de vista ecológico. Poblaciones normales de COT se consideran importantes en el balance ecológico de los arrecifes, pero el impacto de factores como la sobrepesca de sus predadores naturales o las temperaturas más cálidas en el agua, que favorecen el desarrollo de sus larvas, son indudablemente de origen humano. Ser capaces de plantear el desarrollo de una tecnología que aspire a poner bajo control ese problema es un proyecto que me parece, desde un punto de vista biológico, completamente fascinante.

 

IMAGE: Guérin Nicolas (CC BY SA)Si hace pocos días hablábamos de robots diseñados para su uso en tareas agrícolas que permitían reducir el coste y el impacto del uso de pesticidas o herbicidas aplicándolos de manera local en lugar de extensiva, hoy podemos ver otra curiosa aplicación de la robótica a la agricultura, seguramente más sorprendente aún: el uso de robots para facilitar la polinización de las plantas, en una época en la que algunos polinizadores naturales como las abejas sufren crecientes dificultades debido al llamado colapso de colonias, o Colony Collapse Disorder (CCD).

Las metodologías para polinizar cultivos cuando los polinizadores naturales escasean son múltiples: en primer lugar, el método más inmediato, que lleva años utilizándose en invernaderos para cultivos como el tomate, es suministrar esos polinizadores, tales como los abejorros, de manera artificial, alquilándolos a empresas especializadas y liberándolos para que lleven a cabo su labor. Sin embargo, también comienzan a existir alternativas robóticas que podrían recordar a algún episodio de Black Mirror, desde diversos tipos de drones que algunas compañías, como Walmart, se afanan en patentar intentando buscar un control total sobre su cadena de suministro, hasta grandes robots que se mueven entre las plantas y agitan las flores que localizan mediante visión computerizada utilizando un brazo articulado.

En este vídeo se ve una primera fase del desarrollo de este tipo de robots, aún incapaces de reconocer las flores mediante visión computerizada, pero trabajando con códigos QR en un recorrido a través de un invernadero.

Los mecanismos de la polinización varían enormemente según las especies de plantas, y existen numerosos mecanismos de adaptación que han llevado tanto a unos como a otros a coevolucionar a lo largo del tiempo, incluyendo casos de máxima especialización como los de algunas orquídeas. En el caso de las moras o las frambuesas, por ejemplo, cuyas flores se autopolinizan, el robot se limita a localizar esas flores y hacerlas vibrar suavemente, lo que provoca que el polen se desprenda de los estambres y alcance los pistilos. En otros casos, es preciso que los robots se acerquen a una flor, extraigan el polen utilizando un gel con carga electrostática que lo atrae, y visiten posteriormente otras flores para depositarlo, una tarea más compleja que, entre otras cosas, exige llevar a cabo una cartografía de las flores que permita mantener un orden. Por otro lado, el uso de robots permite, por ejemplo, eliminar las flores inviables, con malformaciones o que serían susceptibles de producir frutos con escasa viabilidad comercial.

El uso de robots, en cualquier caso, plantea la evidencia de que, dada la inmensa variabilidad de mecanismos existentes en la naturaleza, la polinización mediante mecanismos naturales resulta no solo más eficiente, sino inmensamente más barata. Existen muchísimas especies de insectos especializados en la polinización de diversas especies, y llevan millones de años llevándola a cabo de manera eficiente: la perspectiva de que un robot pueda hacerlo mejor resulta ilusoria. Los mecanismos que funcionan en un entorno controlado y con condiciones de suelo liso como un invernadero no tienen nada que ver con la idea, por ejemplo, de polinizar un cultivo extensivo de árboles como, por ejemplo, almendros. Por mucho que fuésemos capaces de obtener dichos robots y adaptarlos a todos los casos en los que los necesitamos, la mejor alternativa seguiría siendo, sin duda, luchar contra la desaparición de los organismos que llevan a cabo esa polinización de manera natural.

 

IMAGE: EcoRobotixUna interesante nota en MIT Technology Review, Weed-killing robots are threatening giant chemical companies’ business models, muestra la preocupación de las grandes empresas químicas por el previsible descenso en el uso masivo de herbicidas en cultivos, debido sobre todo a la aparición de robots relativamente sencillos capaces de recorrer las zonas de cultivo, localizar malas hierbas mediante algoritmos de visión computerizada, y administrar esos herbicidas de manera localizada, exclusivamente sobre la planta que se pretende eliminar, en lugar de hacerlo de manera extensiva e indiscriminada, con el consiguiente ahorro de costes y alivio en las consecuencias ecológicas de ese uso masivo de productos químicos.

El uso de estos robots me recuerda poderosamente a un proyecto a una escala infinitamente menor que vi hace algún tiempo y que me encantó, llamado FarmBot: un montaje relativamente sencillo y gestionado mediante un Raspberry Pi, el ordenador de 30 euros, que convierte un huerto pequeño en un sistema de coordenadas en el que se mueve un cabezal con elementos intercambiables que administra la cantidad de agua adecuada para cada planta, y que además, destruye las malas hierbas simplemente golpeándolas y enterrándolas, sin siquiera recurrir al uso de herbicidas. Una preciosidad de proyecto para huertos pequeños, que permite entender las posibilidades de la robotización en entornos que tradicionalmente consideramos relativamente alejados del progreso tecnológico, aunque la realidad indique que, a lo largo del tiempo, se ha producido una auténtica revolución en el uso de tecnología, en la productividad y en el rendimiento de muchas instalaciones agrícolas.

Mecanismos alimentados por energía solar, recorriendo los campos, y llevando a cabo un trabajo relativamente mecánico como la localización de plagas y malas hierbas, que proceden además a tratar de manera inmediata: el equivalente a tener una persona recorriendo y supervisando permanentemente una extensión de terreno, pero llevado a cabo de una manera mucho más eficiente tanto en rendimiento, como en el uso de recursos, como previsiblemente en calidad y reducción de errores.

Las consecuencias son evidentes: compañías de maquinaria agrícola como John Deere adquiriendo empresas líderes en la aplicación de machine learning a este entorno para dotarse de capacidades que les permitan ofrecer esas capacidades en el futuro, al tiempo que incorporan, no sin cierta polémica en torno a cuestiones como la propiedad del software, cada vez más tecnología para automatizar total o parcialmente el uso de su maquinaria. Un entorno interesantísimo, con fuertes consecuencias en la productividad, y que generalmente tendemos a considerar tradicional, aunque como vemos, cada vez lo es menos.

 

IMAGE: Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain DedicationUn estudio llevado a cabo por un club de usuarios de Tesla demuestra que las baterías instaladas en sus vehículos pierden capacidad a un ritmo muy inferior con respecto al garantizado por la marca: alrededor de un 5% en los primeros 80,000 kilómetros, pero mucho más despacio a partir de ahí, lo que permite anticipar que mantendrán un 90% de su capacidad a los 300,000 kilómetros, y todavía un nada despreciable 80% a los nada menos que 800,000 kilómetros de vida, que merced a las características mecánicas de un motor eléctrico, resultan perfectamente realistas. Uno de los argumentos principales para dificultar el leasing de este tipo de vehículos, la incógnita sobre su valor de recompra derivada de la posible depreciación de sus baterías, prueba ser completamente falso: en los Estados Unidos, el 80% de los vehículos eléctricos se adquieren en régimen de leasing. Sí, su precio es todavía algo más caro, pero sus costes de operación y mantenimiento son dramáticamente inferiores, lo que justifica ya plenamente su adquisición en un muy elevado número de casuísticas.

Las evidencias son claras: la ansiedad debida a la autonomía de los vehículos eléctricos es, cada vez más, cosa del pasado. Los vehículos eléctricos, en su estado actual, son capaces de sustituir en torno al 90% de los vehículos que circulan incluso sin necesidad de infraestructuras de carga (utilizando únicamente la carga nocturna en el domicilio), y podrían ser protagonistas, si se llevase a cabo una transición, de un verdadero impacto sobre el cambio climático, con una reducción de más de un tercio de las emisiones. En Suecia se están probando incluso carreteras con infraestructuras de carga durante la circulación incorporadas. El hecho de que sean cada vez más las marcas del segmento más elevado que ponen en el mercado vehículos eléctricos de alta gama y autonomía elevada (además del conocido Tesla, cabe destacar el Jaguar I-Pace o el anunciado Porsche Mission E, ambos con 480km. de autonomía), existen evidencias cada vez más palmarias: UPS convierte progresivamente su flota de camiones de reparto en eléctricos y afirma que es el principio del fin para los motores de combustión. Londres lleva a cabo una transición a taxis eléctricos, capaces de gestionar la pesada carga de trabajo de un vehículo de transporte urbano con pequeñas paradas ocasionales de 25 minutos para cargar. Los autobuses se convierten en la nueva frontera del vehículo eléctrico y empiezan a generar volúmenes considerables de ahorro de combustible en algunos países, y surgen incluso aerolíneas que se plantean la transición a aviones eléctricos en diez años, con Noruega decidida a convertir todos sus vuelos internos y de corto alcance en eléctricos en 2040. Si te gustan los iconos, pronto podrás tener hasta una Harley-Davidson eléctrica.

¿Rangos reales de autonomía? Los 180 km de un Kia Soul o un BMW i3, los 200 de un Hyundai IONIQ o un Volkswagen eGolf, los 240 de un Nissan Leaf, los 300 de un Renault Zoe, los 380 de un Chevy Bolt o los 500 de un Tesla Model 3, por no entrar ya en vehículos en gamas de precios sensiblemente elevadas, vienen a demostrar dos cosas: por un lado, que las prestaciones de autonomía se han incrementado de manera sensible a lo largo de los últimos seis años y, por otro, que son muchísimas las personas que podrían funcionar de manera habitual con este tipo de vehículos. Los vehículos eléctricos son sencillamente mejores, pueden servir a muchos países para cortar significativamente la dependencia del petróleo importado, y pueden contribuir de manera importante a salvar el planeta.

Hasta aquí, todo bien. Avanzar en la transición del vehículo de combustión interna al vehículo eléctrico y acostumbrarse a las características de su uso, incluida su menor autonomía, sería simplemente una cuestión de voluntad, de comunicación de sus ventajas y de responsabilidad. Sin embargo, ¿cuál es la realidad de esa transición? Que la gran mayoría de las marcas de coches prefieren dilatarla lo más posible, y que incluso las que ya tienen modelos con cierto éxito en el mercado, prefieren no anunciarlos para no canibalizar las ventas de los otros, o no fabricarlos masivamente hasta dentro de unos años. ¿La excusa? Que el mercado no acepta vehículos con tan poca autonomía, como si todos recorriésemos todos los días más de cien kilómetros, o que no hay suficientes infraestructuras de carga, cuando lo normal sería, precisamente, no tener que depender en absoluto de ellas en el uso cotidiano. Motores híbridos  dimensionados de manera que la autonomía en uso exclusivamente eléctrico resulta completamente ridícula, que utilizan el motor eléctrico prácticamente solo para obtener mejores prestaciones, o que simplemente suponen un leve lavado de cara cosmético de la conciencia ecológica del usuario, una forma de hacerle sentir mejor mientras arrastra kilos y kilos de baterías propulsadas la mayor parte del tiempo por su motor de gasolina. La gran realidad es que nos hemos acostumbrado a utilizar vehículos absurdamente sobredimensionados para la gran mayoría de los casos de uso en los que incurrimos, y plantearnos aunque sea un mínimo cambio de hábitos es algo que nos resulta incómodo.

Decir que queremos un mundo mejor y más limpio queda muy bonito. Pero para cambiar el mundo hace falta algo más que tecnología: hace falta voluntad.

 

IMAGE: Visarute Angkatavanich - 123RF

El pez escorpión (varias especies del género Pterois, sobre todo P. volitans y P. miles), conocido en inglés como Lion fish, se ha convertido en un importantísimo problema ecológico. Originario de la zona indo-pacífica, ha conseguido gracias al hombre colonizar amplias áreas costeras del Atlántico, como buena parte de la costa este de los Estados Unidos, el Caribe y el golfo de México.

En esas aguas más cálidas, el animal crece hasta un tamaño sensiblemente más grande que en su habitat natural, da lugar a poblaciones muchísimo más densas, y se convierte en un super-predador capaz de consumir hasta veinte peces en treinta minutos. Además, tiene una enorme capacidad de reproducción, vive hasta treinta años, y carece de enemigos naturales, lo que le lleva prácticamente a aniquilar a otras especies. Dado que alguna de las especies sobre las que ejerce presión predatoria son herbívoros que se alimentan de las algas que viven sobre los arrecifes de coral, muchos de estos arrecifes terminan por morir, dando lugar a cambios en la fisonomía de las zonas costeras.

Para intentar luchar contra el problema se han emprendido iniciativas como fomentar su pesca submarina, o incluso invitar a cocineros a que inventen recetas en las que el pez escorpión, que puede consumirse sin problemas tras eliminar sus dieciocho largas espinas venenosas y que, de hecho, tiene una carne de gran calidad, sea el protagonista. Esas iniciativas tienen, sin embargo, un efecto limitado: los buceadores solo alcanzan zonas de la plataforma cercanas a la costa, capturan pocos ejemplares, y aunque el pez escorpión alcance cierta popularidad en algunos restaurantes de las zonas afectadas, estos no tienen peces suficientes como para atender la demanda, y la presión generada sobre el ecosistema no es suficiente como para reducir sus poblaciones.

Hasta aquí, un problema complejo: momento de dejar entrar a la tecnología. RISE es una iniciativa creada por iRobot, la compañía fundada en 1990 por tres ingenieros del MIT, cuyo producto más conocido es el robot aspirador Roomba, que se ha planteado financiar parcialmente mediante crowdfunding una iniciativa, The Lion fish Project, destinada a producir un robot submarino que, suspendido por un cable desde un barco y bajo el control de una persona con un interfaz similar a un joystick, es capaz de identificar peces escorpión, y generar una descarga eléctrica que los aturde lo suficiente como para succionarlos a un tanque en el que va acumulando animales, para posteriormente subir a la superficie convertidos en pesca. Posiblemente, la manera más futurista que habéis visto de pescar. Pero también, potencialmente, la más selectiva.

Un robot capaz de pescar, y no ya solo de pescar, sino de capturar una especie en concreto. El proyecto se lanza el próximo día 19 de abril en Bermuda coincidiendo con la Copa América, donde habrá además un chef conocido que se encargará de cocinar peces escorpión en variadas maneras, esperando que la solución permita dotar de escala a una actividad, la pesca, que en su concepción no robótica no estaba siendo capaz de atajar el problema. ¿Veremos en el futuro robots similares a este, o incluso con grados mayores de autonomía, convertidos en una manera de capturar de manera más controlada y selectiva poblaciones de especies sometidas a explotación pesquera? ¿Pueden la tecnología convertirse en una manera de intentar arreglar los problemas que el hombre ha generado en el ecosistema?