Un equipo de científicos de EE. UU. y el Reino Unido ha utilizado inteligencia artificial (IA) para mapear las actividades de los animales invertebrados del fondo marino, como gusanos, almejas y camarones, en todos los océanos del mundo. Este estudio pionero ha proporcionado una visión sin precedentes de los factores críticos que respaldan y mantienen la salud de los ecosistemas marinos.
La investigación, dirigida por la Universidad Texas A&M (EE.UU.) en colaboración con la Universidad de Southampton (Reino Unido) y la Universidad de Yale (EE.UU.), combinó grandes conjuntos de datos con técnicas de aprendizaje automático para revelar cómo los invertebrados marinos influyen en la regulación de los ciclos globales de carbono, nutrientes y biogeoquímicos. Estos pequeños organismos juegan un papel fundamental en la "bioturbación", un proceso donde al agitar y mezclar el fondo marino, mejoran las condiciones para la vida oceánica, similar a cómo los gusanos enriquecen el suelo de un jardín.
Comprender cómo operan estos procesos en diferentes regiones del mundo brinda a los científicos información crucial sobre lo que impulsa la salud de los océanos y cómo pueden responder al cambio climático. Este estudio amplía enormemente este conocimiento al proporcionar, por primera vez, una forma de predecir y mapear las contribuciones de las criaturas del fondo marino en cualquier punto del mundo.
Innovación en la Investigación Marina
Los hallazgos del estudio, publicados en la revista Current Biology, subrayan la importancia de la bioturbación en los ecosistemas marinos. "Saber cómo se vincula la bioturbación con otros aspectos del medio ambiente significa que ahora estamos mejor equipados para predecir cómo estos sistemas podrían cambiar en respuesta al cambio climático", comentó el Dr. Shuang Zhang, investigador principal y profesor asistente en el Departamento de Oceanografía de la Universidad Texas A&M.
El Dr. Martin Solan, profesor de Ecología Marina en la Universidad de Southampton, añadió: "Sabemos desde hace algún tiempo que los sedimentos oceánicos son extremadamente diversos y desempeñan un papel fundamental en la mediación de la salud del océano, pero sólo ahora tenemos información sobre dónde y en qué medida contribuyen estas comunidades. Por ejemplo, la forma en que estas comunidades afectan aspectos importantes de los ecosistemas oceánicos es muy diferente entre las costas y las profundidades del mar".
Uso de Inteligencia Artificial para el Mapeo Global
Para realizar este estudio, los investigadores utilizaron conjuntos de datos existentes sobre la actividad de las criaturas marinas y la profundidad de su mezcla de sedimentos, obtenidos de cientos de puntos de prueba en todo el mundo. Al utilizar esta información para entrenar algoritmos de IA y relacionarla con una variedad de condiciones ambientales, la IA pudo hacer predicciones precisas sobre lo que está sucediendo en los sedimentos del fondo marino en cualquier punto del planeta.
El equipo descubrió que una compleja combinación de condiciones ambientales influye en la bioturbación y que ésta varía globalmente. Factores como la profundidad del agua, la temperatura, la salinidad, la distancia a la tierra, la abundancia de animales y la disponibilidad de nutrientes influyen en la actividad de los invertebrados y, en última instancia, en la salud de los ecosistemas oceánicos.
"A través de nuestro análisis, descubrimos que no solo uno, sino múltiples factores ambientales influyen conjuntamente en la bioturbación del fondo marino y los servicios ecosistémicos que estos animales brindan", dijo la Dra. Lidya Tarhan, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Yale. "Esto incluye factores que impactan directamente el suministro de alimentos, subyacentes a las complejas relaciones que sustentan la vida marina, tanto hoy como en el pasado de la Tierra".
Implicaciones para la Conservación Marina
El equipo espera que su estudio ayude a desarrollar estrategias para mitigar el deterioro del hábitat y proteger la biodiversidad marina. "Nuestro análisis sugiere que la actual red global de áreas marinas protegidas no protege suficientemente estos importantes procesos del fondo marino, lo que indica que las medidas de protección deben ser mejor atendidas para promover la salud del ecosistema", añadió la Dra. Lidya Tarhan.
En conclusión, este innovador estudio ofrece una herramienta poderosa para entender y proteger los ecosistemas marinos en un mundo cambiante, reafirmando la importancia de la investigación interdisciplinaria y el uso de tecnologías avanzadas como la inteligencia artificial para abordar los desafíos ambientales globales.
FUENTE: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240528114422.htm
