Investigadores de Ponferrada desarrollan un modelo pionero para la detección automática de plásticos flotantes
Se trata de un trabajo realizado por profesores de la Universidad de León en colaboración con las de Novi Sad (Serbia) y de Banja Luca (Bosnia-Herzegobina).
Una investigación desarrollada de forma conjunta entre profesores de la Escuela de Ingeniería Agraria y Forestal (EIAF) del Campus de Ponferrada de la Universidad de León (ULE), y de las universidades de Novi Sad (Serbia) y Banja Luca (Bosnia), es pionera a la hora de detectar y cartografiar de forma automática los plásticos flotantes o semi-sumergidos, empleando imágenes de vehículos aéreos no tripulados (RPAs).
El trabajo ha demostrado que empleando imágenes de muy alta resolución espacial tomadas desde el RPA (4 mm y 18 mm) y algoritmos deep learning (ResUNet50) se pueden detectar y clasificar tipos de plástico flotante, sumergido en aguas no profundas e incluso en las orillas de los ríos. La metodología se testó en el lago Balkana y el río Crna Rijeka (Bosnia and Herzegovina) para los tres tipos de plásticos más habituales: poliestireno orientado (OPS), polietileno (Polyethylene terephthalate (PET) y nylon, con diferentes colores y tamaños.
Con la metodología aplicada se calculó de forma automática la cantidad de plástico con una exactitud del 96%, subestimándose únicamente un 4%, lo que muestra su utilidad para hacer un seguimiento de la contaminación por plástico y para optimizar las campañas orientadas a su limpieza y retirada, así como para determinar los puntos críticos y fuentes de plásticos en origen. Con este método puede diferenciar con una exactitud superior al 85% el tipo de plástico detectado, siendo los más fáciles de detectar los PET.
EL ESTUDIO HA SIDO PUBLICADO EN LA REVISTA CIENTÍFICA ‘REMOTE SENSING’
Los resultados de esta investigación cumplen los requerimientos de los protocolos de detección de plásticos establecidos por los organismos internacionales OSPAR, NOAA, UNEP/IOC y CSIRO, de modo que este método se podría emplear en las campañas que realizan, y que requieren de muchos voluntarios para obtener los datos.
Además, en este trabajo, que fue publicado en mayo en la revista científica ‘Remote Sensing’, se definió la metodología a seguir para realizar campañas de detección de plásticos empleando UAVs de formas efectiva, indicando la idoneidad de realizar dos vuelos síncronos y que estos se lleven a cabo cuando haya cubierta nubosa, para evitar el efecto sunglint de reflexión solar del agua, que dificulta la identificación automática de los plásticos.
La investigación se ha desarrollado en el marco de colaboración establecida entre la EIAF del Campus de Ponferrada y la Universidad de Novi Sad (Serbia), en el ámbito del Máster de Geoinformática para la Gestión de Recursos Naturales. Los investigadores de estas dos universidades iniciaron su colaboración en 2015, desarrollando proyectos relacionados con el empleo de la geoinformática (procesamiento de imágenes, inteligencia artificial) en el seguimiento de masas de agua o de zonas afectadas por incendios, mostrando la utilidad de estas tecnologías en el seguimiento del medioambiente.
EL PROBLEMA MEDIOAMBIENTAL DE LA CONTAMINACIÓN POR PLÁSTICOS
La contaminación debida a los plásticos es uno de los problemas medioambientales más relevantes de nuestra sociedad. Desde los años 50 la producción de plástico ha ido en aumento anualmente, alcanzando los 360 millones de toneladas en 2018.
Teniendo en cuenta que únicamente un 9% del plástico se recicla, más de 8 millones de toneladas acaban en los océanos cada año, afectando a la biodiversidad de las especies que viven en el medio marino, y a toda la cadena trófica que depende de ellas.
En los últimos meses este problema se ha visto incrementado con la llegada a los ríos y a los océanos de elevadas cantidades de material sanitario (mascarillas y guantes), como consecuencia de la pandemia de COVID19.
El primer paso para poder mitigar este problema es conocer la cantidad de plástico existente, dónde se acumula y las rutas que sigue para llegar a los océanos. Las estimaciones de cuánto plástico llega a los océanos cada año varían, según los estudios, entre 250.000 y 12,7 millones de toneladas al año, debido a que no existen métodos objetivos y sistemáticos para cuantificar su distribución espacial y temporal.
Los métodos que se emplean habitualmente se basan en muestreos en la playa, mediante el conteo de todos los trozos de plásticos mayores de 2,5 x 2,5 cm que se encuentran en la zona asignada.
Estos métodos, requieren mucho tiempo y únicamente son abordables para zonas no muy extensas, lo que dota de especial valía al sistema desarrollado por los investigadores del Campus de Ponferrada con la colaboración de las universidades de Novi Sad (Serbia) y Banja Luca (Bosnia).
(Imágenes: 1.- Fachada del edificio central del Campus de Ponferrada de la ULE 2.- Esquema que muestra cómo las imágenes de alta definición son capaces de detectar y clasificar los plásticos flotantes 3.- Algunos de los plásticos detectados en un muestreo 4.- Lago Balkana, uno de los lugares en los que se realizaron los estudios 5 y 6.- La contaminación con plásticos de los ríos y océanos es un grave problema medioambiental)