Un robot acuático para proteger barreras de coral (Australia)

(FNM) Uno de los azotes que amenazan a la Gran Barrera de Coral australiana es una estrella de mar –denominada Corona de Espinas-, que come y destruye extensas franjas de coral, amenazando la salud del arrecife en su conjunto. Ante las dificultades que plantean los métodos convencionales para ubicar y destruir estas estrellas de mar, un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Queensland (Australia) ha creado un robot “cazador” -denominado COTSbot- diseñado para la búsqueda y destrucción automáticas de esa peste acuática.

Las “Coronas de Espinas” (COTS por sus siglas en inglés) han venido “masticándose” los arrecifes desde hace ya bastante años, y se estima que son responsables del 40% de la declinación total que ha experimentado la Gran Barrera. Las COTS viven generalmente en relativa armonía con los arrecifes, pero cuando se dan condiciones adecuadas, se alimentan y multiplican a una tasa muy alta y los pólipos coralinos de los cuales se alimentan no logran regenerarse con suficiente velocidad como para recuperarse adecuadamente de semejante arremetida.

Cuando las COTS logran establecerse sobre una colonia de coral viva, utilizan sus numerosas patas tubulares –ubicadas alrededor de su boca- y sus cuerpos flexibles. De este modo, se adhieren bien cerca de la superficie del coral, sin importar cuán compleja o ramificada sea su estructura. Para comer los pólipos, extrudan sus estómagos a través de la boca y cubren el coral, secretando sobre el mismo enzimas digestivas que lo rompen y reducen a un estado líquido que es luego absorbido por la estrella como una verdadera sopa de nutrientes. Esta actividad deja franjas de blancos esqueletos de coral a través de todo el arrecife.

En varias partes del mundo las COTS tienen predadores naturales; sin embargo en el arrecife de la Gran Barrera solo la intervención humana logra algún impacto más o menos significativo sobre sus cantidades. Y hasta ahora, todos los intentos para reducir las poblaciones de COTS lo suficiente, han resultado muy caros y laboriosos.

“Los buzos están haciendo un importante esfuerzo por erradicar esta estrella de mar de lugares predeterminados, pero no hay suficiente cantidad de buzos como para cubrir todas las áreas conflictivas en la Gran Barrera”, explica el Dr Matthew Dunbabin, de la Universidad. “Estamos considerando utilizar los COTSbot como una primera respuesta en el marco del programa de erradicación, desplegándolos para que eliminen el grueso de los COTS en cada área, y –unos días después- enviar buzos para erradicar los ejemplares remanentes”.

El COSTbots ha completado recientemente sus primeras pruebas de mar en la Bahía Moreton, en las que se verificaron sus partes mecánicas y el sistema de navegación. El instrumento está equipado con cámaras estereoscópicas que le otorga una percepción profunda, junto con cinco impulsores individuales, sistema GPS de navegación, sensores de rolido y cabeceo y el arma que le da sus estatus de cazador: un brazo a medida que opera aplicando a la estrella de mar una inyección neumática con una dosis letal de sales biliares.

Cuando se los despliegue, los robots explorarán el arrecife por períodos de ocho horas, con capacidad de inyectar y eliminar a más de 200 COTS en ese lapso. Un elemento clave de este vehículo submarino automático es su computadora de nuevo diseño que le permitirá “pensar” por sí mismo en el agua. Si el robot no está seguro de que algo sea realmente un COTS, tomará una foto del objeto para ser posteriormente verificada por un humano, y la respuesta humana se incorporará en el banco de memoria del robot.

Para usar y explotar este nuevo sistema, el equipo de trabajo ha estado desarrollando y entrenando al robot durante los últimos seis meses, utilizando miles de imágenes del arrecife y videos tomados por buzos, para ayudar al COTSbot a reconocer las “Coronas de Espinas” entre los corales.

“Esto es todo un logro, dada la complejidad de los ambientes submarinos, sujetos a variaciones de visibilidad, así como a colores cambiantes en función de la profundidad”, explica el Dr Feras Dayoub, quien es el responsable del diseño del software de detección.

Los creadores del COTSbot creen que es el primer vehículo submarino autónomo equipado con un sistema de inyección, y que es uno de los primeros con capacidad de realizar con precisión una tarea de búsqueda y destrucción, aun en el desafiante y dinámico ambiente profundo, en cercanías del coral y del lecho marino.

Aunque pueda haber otros robots navegando los mares para ayudar a controlar la sobrepoblación de criaturas peligrosas, tales como los robots trituradores de medusas en Corea del Sur, los COTSbot llevan los métodos de erradicación a un nivel superior con su sofisticado comportamiento autónomo y excepcional sistema de visión.

Los sistemas de inyección también demandaron avances de carácter crítico para el proyecto. La nueva capacidad desarrollada por la Universidad James Cook (JCU) permite la eliminación con una sola inyección, a diferencia de la metodología de inyección aplicadas por los buzos, que pueden requerir de hasta 20 aplicaciones para matar un COTS.

“Ha sido un verdadero placer escuchar el anuncio –hecho el año pasado- de que la JCU había logrado desarrollar con todo éxito el método de inyección única”, recuerda Dunbabin. “Esa fue la llave que abrió las puertas para una solución robótica al problema de los COTS. Su combinación con los nuevos avances en aprendizaje de máquinas permitieron convertir la idea en realidad”.

Tras las próximas pruebas previstas, el COTSbot estaría en condiciones de operar autónomamente en el arrecife de la Gran Barrera, en el mes de diciembre de este año.

El siguiente video, muestra brevemente al COTSbot en acción.