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La Gran Barrera de Coral de Australia no puede tomar un descanso: además de lidiar con la contaminación, los huracanes y los episodios consecutivos de blanqueamiento de corales, millones de espinosos y venenosos comen el arrecife más emblemático del mundo. estrellas de mar conocidas como estrellas de mar corona de espinas (COTS). Pero en un enfrentamiento acorde con una película de ciencia ficción, los científicos han desarrollado un nuevo robot para cazar y matar a estas estrellas de mar: un vehículo submarino asesino y autónomo llamado RangerBot.
Desde 2010, la población de COTS nativas que comen coral ha estado en auge, y el brote está plagando la Gran Barrera de Coral de 2.300 kilómetros de largo. RangerBot se está presentando al arrecife, y a las pesadillas de las estrellas de mar, esta semana, en parte para ayudar con los esfuerzos continuos para controlar COTS. Este cazarrecompensas autónomo es el resultado de más de una década de investigación y desarrollo por el robotista de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) Matthew Dunbabin, respaldado por una subvención de 750, 000 dólares del brazo sin fines de lucro de Google.
Los brotes de COTS han sido una de las principales causas de muerte de los corales para la gran barrera de coral. Los auges parecen ser causados por múltiples factores: las estrellas de mar son prolíficas y de rápido crecimiento, la escorrentía agrícola aumenta los alimentos para sus larvas y los humanos han sobrepescado a los pocos depredadores dispuestos a comer los alfileteros venenosos. La investigación sugiere que controlar esta explosión de estrella de mar y prevenir futuros picos podría ayudar a revertir la disminución de los corales en la Gran Barrera de Coral.
Aquí es donde Dunbabin vio la oportunidad de aplicar su investigación en visión robótica. En 2005, Dunbabin desarrolló un sistema computarizado que podía identificar COTS con un 67 por ciento de precisión. Pero dar el siguiente paso y adaptar el sistema para exterminar a una estrella de mar una vez que fue vista fue un gran desafío. Matar un COTS habría requerido inyectar una solución tóxica en cada uno de los aproximadamente 20 brazos de una estrella de mar. Echo de menos y el animal podría sobrevivir y regenerarse. "Esa es una gran tarea incluso para un humano y era imposible para un sistema robótico", dice Dunbabin.
Pero en 2014 llegó una solución a ese problema en particular: el descubrimiento de que un solo disparo de un derivado de la bilis (el jugo digestivo ácido de las vesículas, la mayoría de las veces de vacas u ovejas) podría enviar COTS de forma rápida y completa. Estas sales biliares causan daño tisular y una potente respuesta inmune que mata a la estrella de mar en menos de 20 horas. Dunbabin se puso a trabajar construyendo un robot basado en este nuevo sistema de inyección de un disparo. El resultado fue un robot tipo torpedo llamado COTSbot. Los avances en visión robótica e inteligencia artificial significaron que COTSbot podía reconocer COTS el 99.4 por ciento del tiempo.
Las estrellas de mar con corona de espinas comen coral, y su población en auge está causando problemas importantes en la Gran Barrera de Coral de Australia. (Tarasovs / iStock) Si bien COTSbot fue una prueba de concepto exitosa, tenía muchas limitaciones que impedían su uso generalizado en el arrecife. El robot era grande y costoso y solo podía ser desplegado por un experto. Dunbabin y su equipo imaginaron un robot más barato y más pequeño que era más versátil y más fácil de usar, una visión que realizaron con RangerBot.
“El objetivo era hacerlo muy intuitivo, como lo que son los drones hoy en día. Recoges una tableta, planificas una misión y presionas play ”, dice Dunbabin. Llegar a esta etapa implicó probar y refinar los controles con muchos usuarios potenciales, incluidos estudiantes de más de una docena de escuelas secundarias regionales. También desarrollaron el kit de RangerBot, dándole sensores de calidad del agua, luces, baterías extraíbles y un propulsor adicional para que pudiera recolectar muestras de agua, operar de noche y durante períodos más largos, y maniobrar en todas las direcciones.
Russ Babcock, que estudia la gestión de COTS en la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia, es optimista sobre el potencial de RangerBot para expandir los esfuerzos de control de las estrellas de mar en aguas más profundas y menos accesibles y recopilar datos de alta calidad sobre corales y estrellas de mar para informar a la gestión actual. "Creo que estas cosas tienen un lugar en la caja de herramientas de los ecologistas marinos, y nos estamos acercando cada vez más al día en que meros ecologistas marinos como yo podemos operar uno sin que aparezca un jinete de la robótica". Adelante ”, dice.
Un día, las flotas de RangerBots pueden monitorear de manera autónoma vastas áreas de la Gran Barrera de Coral, dice Babcock, complementando los sistemas de monitoreo actuales y armando a los administradores de arrecifes con mejores datos.
Julia Davies, una de las colegas de Dunbabin en QUT, ayudó a probar la interfaz de usuario durante el desarrollo de RangerBot. Ella compara el potencial de RangerBot con el de un sistema de cámaras de tráfico en la carretera, que puede proporcionar un aviso rápido de accidentes y ralentizaciones.
Más inmediatamente, Dunbabin espera que sus cinco RangerBots operativos puedan proporcionar señales de advertencia tempranas de brotes de COTS en la Gran Barrera de Coral. Sin embargo, sigue siendo realista sobre las limitaciones de los RangerBots. "Deben ser herramientas para extender nuestros programas de gestión", no reemplazarlos, dice.
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