Drones y supercomputadoras de la italiana ENEA revolucionan el censo de Adelia con algoritmos precisos e imágenes de alta resolución

En el continente más remoto e inhóspito del planeta, la ciencia italiana da un paso trascendental. Por primera vez en el Polo Sur se utiliza inteligencia artificial para el monitoreo automatizado de la vida silvestre. ENEA, a través de un proyecto experimental para censar pingüinos Adelia, ha integrado drones, redes neuronales y supercomputación en el corazón helado de la Antártida, revolucionando el método utilizado para estudiar la biodiversidad en las zonas polares.
El sistema, en uso en la Base Mario Zucchelli, ubicada en la Bahía Terra Nova dentro de los límites de la Dependencia Ross de Nueva Zelanda, ha permitido un censo fotográfico de gran precisión: el 97 por ciento de los adultos y el 89 por ciento de los polluelos fueron identificados correctamente a través del procesamiento automatizado. Las ortofotografías georreferenciadas de altísima resolución (1 cm/px) fueron realizadas gracias a los drones suministrados a la expedición, capaces de operar incluso por debajo de -30°C y a grandes altitudes para no perturbar a los animales.

“La precisión es asombrosa y demuestra cómo se puede poner la tecnología al servicio de la biología sin afectar el ecosistema”.

Lo explica Riccardo Scipinotti, investigador del ENEA y jefe de la expedición italiana que trabaja actualmente en la base italo-francesa de Concordia, a más de 3.000 metros de altitud.

Una supercomputadora descifra imágenes de drones

El elemento clave del proyecto es el superordenador CRESCO, operativo en el centro ENEA de Portici, cerca de Nápoles, que ha permitido entrenar una red neuronal capaz de distinguir de forma autónoma a los pingüinos adultos de sus polluelos. Para ello, los científicos utilizaron más de 400 imágenes recogidas en las ocho campañas antárticas anteriores, construyendo un conjunto de datos representativo de las diferentes condiciones ambientales y de comportamiento de los animales.

La red neuronal se alimentó con más de 3.000 especímenes fotografiados desde diversos ángulos y con diferentes exposiciones. Esto hizo que el algoritmo fuera robusto y adaptable.

subraya Samuel Pierattini, experto de la Agencia Nacional Italiana de Nuevas Tecnologías, Energía y Desarrollo Económico Sostenible para sistemas TIC.

“El sistema analiza imágenes tomadas en dos momentos estratégicos del verano austral: a mediados de noviembre, cuando los huevos están eclosionando, y en enero, cuando los polluelos se mueven libremente en las colonias”.

La ventaja frente al recuento manual es enorme: ahorro de tiempo, posibilidad de cubrir zonas inaccesibles y sin interferencias con los animales. En la práctica, todo el ecosistema se observa a distancia, con la precisión de una lupa digital.

Un laboratorio volador que piensa en tiempo real

La ambición de la próxima fase del proyecto es aún más visionaria: integrar directamente en los drones una inteligencia artificial “lean”, capaz de procesar datos en tiempo real sin necesidad de transmisión a centros de cálculo.
Esto permitiría una recopilación instantánea de datos y una respuesta científica mucho más rápida, perfecta para escenarios en evolución como los relacionados con el cambio climático.

Estamos trabajando en el desarrollo de una red neuronal computacionalmente ligera, que también pueda operar con la limitada potencia de cálculo de los drones. El objetivo es proporcionar información ya procesada en el campo, reduciendo drásticamente los tiempos de análisis.

Pierattini lo explica con más detalle. En el futuro, el algoritmo se perfeccionará para reconocer otras especies, como los pingüinos emperador, presentes en colonias cercanas a la Base Zucchelli.
Esta actualización convertirá a los drones en verdaderos “laboratorios voladores”, capaces de realizar de forma autónoma misiones complejas en condiciones ambientales extremas, multiplicando las oportunidades de investigación y vigilancia ecológica en los territorios más remotos de la Tierra.

Una nueva era para la ciencia ambiental italiana

El proyecto ENEA es parte integral de la 40ª expedición del Programa Nacional de Investigación en la Antártida (PNRA), financiado por el Ministerio de Universidades e Investigación italiano.
La coordinación científica está a cargo del CNR, mientras que la logística está a cargo de ENEA y el rompehielos Laura Bassi está a cargo de OGS. Un ejemplo perfecto de sinergia entre organismos públicos, tecnología avanzada y protección del medio ambiente.

“El uso de inteligencia artificial en la Antártida representa un punto de inflexión para la investigación científica: reduce el impacto humano en los ecosistemas y aumenta la precisión de las detecciones, allanando el camino para nuevos modelos de monitoreo ambiental”,

declara George Budillon, profesor de Oceanografía Física en la Universidad de Nápoles Parthenope y coordinador nacional de las actividades oceanográficas del PNRA.
La experiencia acumulada en estos años podría encontrar aplicación en otros contextos frágiles del planeta: desde los bosques amazónicos hasta los arrecifes de coral, donde la observación no invasiva es la clave para estudiar y proteger la biodiversidad.

Un algoritmo que finalmente susurra a los pingüinos

La imagen de un dron silencioso sobrevolando una colonia de pingüinos mientras una IA cuenta el número de individuos en tiempo real podría parecer ciencia ficción. Y aún así, ya es una realidad. La Antártida, uno de los territorios más difíciles y delicados de estudiar, se está convirtiendo en un laboratorio avanzado para probar herramientas que pronto podrían ser esenciales en otros ecosistemas amenazados.
El proyecto ENEA demuestra cómo la innovación, el respeto por la naturaleza y la colaboración científica pueden generar soluciones sostenibles y eficaces. Y mientras los pingüinos continúan su ritual de supervivencia en el hielo, un algoritmo velará por su futuro.

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