Sostenibilidad
De blockchain a IA: Cómo la tecnología del futuro ya está protegiendo nuestros bosques
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Una de las partes más importantes de nuestras vidas son los bosques, que cubren aproximadamente un tercio de toda la tierra del planeta. Nos proporcionan oxígeno, alimento, refugio y combustible. Ayudan a prevenir la erosión y enriquecen el suelo, produciendo una capa superior rica que es necesaria para cultivar plantas y cosechas y prevenir deslizamientos de tierra e inundaciones.
Los bosques también desempeñan un papel importante en la producción de oxígeno, la absorción de dióxido de carbono, la regulación climática, el hábitat de biodiversidad, los recursos medicinales, el mantenimiento del ciclo del agua, la mitigación de desastres naturales, el sustento de medios de vida, el bienestar psicológico y los espacios recreativos.
A pesar de esto, la deforestación —la eliminación deliberada de tierras boscosas— sigue siendo un problema significativo a nivel mundial.
La trágica pérdida continua
Mientras la deforestación ha ocurrido a lo largo de la historia, la velocidad a la que ha ocurrido en los últimos siglos simplemente se ha disparado. Por ejemplo, en los últimos tres siglos, 1.5 mil millones de hectáreas de bosque, una zona más grande que EE. UU., ha sido destruida.
Mientras tanto, en los últimos veinte años, un total de 76.3 millones de hectáreas (Mha) de bosque primario húmedo se ha perdido a nivel mundial. Esto representa el 16 % de la pérdida total de cobertura arbórea durante este período.
Esta tala permanente de tierras boscosas es realizada por personas, corporaciones y gobiernos por diversas razones, como la vivienda y la extracción de recursos.
Según un estudio de principios de este año, la producción de alimentos fue el principal impulsor de la deforestación. Al analizar los factores que impulsan la deforestación en 40 países tropicales y subtropicales a través de los lentes de producción/suministro, comercio/distribución y consumo/demanda, los investigadores encontraron que entre 2000 y 2018, aproximadamente el 90 % de los cambios en la cubierta forestal global se debieron a la expansión agrícola (cultivos y pastizales).
Además de la agricultura, la urbanización y los incendios forestales naturales y provocados por el hombre juegan un papel significativo en la pérdida de bosques. Mientras seguimos destruyendo nuestros bosques, al mismo tiempo, la investigación indica que estos bosques, como el Amazonas, que han sido un sumidero de carbono, ahora están convirtiéndose en una fuente neta de carbono. Esto significa que están emitiendo más CO₂ del que absorben, lo que indica la necesidad urgente de proteger los bosques que quedan.
La selva tropical más grande del mundo ha estado bajo una gran presión por la deforestación y el cambio climático. Un estudio reciente estimó que para 2050, entre el 10 % y el 47 % de los bosques amazónicos enfrentarán \”perturbaciones acumulativas que pueden desencadenar transiciones ecosistémicas inesperadas y potencialmente exacerbar el cambio climático regional\”.
Toda la pérdida de bosques que hemos visto, impulsada por la actividad humana intensiva y el cambio climático, amenaza la biodiversidad, los recursos naturales y nuestra calidad de vida.
El efecto de la deforestación ni siquiera ha sido analizado completamente todavía. Recientemente, una investigación de la Universidad de Otago descubrió que, en respuesta a la deforestación, las efemerópteros nativos de Nueva Zelanda han cambiado sus colores de \”advertencia\”. Esto no es todo; un estudio del MIT encontró que el 10 % de las emisiones de mercurio de origen humano a la atmósfera cada año son el resultado de la deforestación global.
Los científicos generalmente se han centrado en estudiar la deforestación como fuente de emisiones globales de CO₂, descuidando el mercurio. Mientras las plantas absorben mercurio de la atmósfera de manera similar a como lo hacen con el CO₂, el elemento químico realmente no tiene una función biológica esencial para las plantas, por lo que simplemente es absorbido por el suelo.
Ahora, los investigadores han encontrado que 200 toneladas de mercurio están siendo emitidas a la atmósfera como resultado de la deforestación, lo cual es aún mayor en los países tropicales y subtropicales.
Así que, para ayudar a proteger los bosques, investigadores de la Universidad Tecnológica de Kaunas (KTU), la Universidad Vytautas Magnus en Lituania y la Universidad Linneo en Suecia se unieron para desarrollar Forest 4.0, un modelo inteligente de procesamiento de datos forestales que incorpora tecnologías avanzadas como big data, IA, Internet de las Cosas (IoT) y blockchain.
Este sistema proporciona un modelo de gobernanza forestal más transparente y permite la monitorización en tiempo real de las condiciones forestales y la contabilidad sostenible de recursos.
«Imagina comprar una mesa y saber exactamente de qué bosque y árbol proviene. Esto es exactamente el resultado del modelo propuesto de gestión de datos forestales.»
– Rytis Maskeliūnas, profesor en KTU que ayudó a desarrollar Forest 4.0
Blockchain e IoT, en particular, están desempeñando un papel crucial en Forest 4.0, ofreciendo un potencial transformador para la gestión y la conservación.
Según el artículo, la blockchain se utilizó para el almacenamiento seguro de datos de certificación y trazabilidad. Mientras la tecnología blockchain promueve la transparencia e integridad en la gestión forestal, los datos en tiempo real de sensores, drones y sistemas de monitoreo ayudan a tomar decisiones en la gestión de incendios, la cosecha sostenible y el monitoreo de la vida silvestre.
Un enfoque multicapa para la gestión forestal
Las innovaciones tecnológicas han tenido un impacto tremendo en todas las esferas de nuestras vidas, por lo que también deberían ser utilizadas para proteger nuestros bosques, mejorar su gestión inteligente y cuidar el futuro de la naturaleza.
El sector forestal enfrenta numerosos desafíos relacionados con el nivel de madurez digital, la falta de competencia digital, problemas en la cadena de suministro y la necesidad de innovación de servicios y adopción de métodos de IA. La integración de tecnologías digitales en las operaciones forestales puede ayudar a abordar estos desafíos.
Los avances tecnológicos, particularmente en geoespacial y análisis de datos, ya están ayudando en la monitorización de la deforestación. Permiten la detección y respuesta a cambios en la cobertura forestal en vastas áreas con gran precisión.
Por ejemplo, los satélites multiespectrales e hiperespectrales permiten la teledetección, mientras que LiDAR proporciona datos 3D sobre la estructura forestal y el SAR atraviesa la cubierta de nubes para una monitorización constante en regiones tropicales. Los drones son otra tecnología reciente que está siendo utilizada para obtener imágenes de alta resolución en áreas específicas.
Luego está el aprendizaje automático, que ha sido de gran ayuda para automatizar el procesamiento de gran cantidad de imágenes y datos. Utiliza algoritmos para identificar patrones de deforestación con una precisión que supera el 90 %.
Un estudio realizado por investigadores de Universiti Kebangsaan Malaysia, Universiti Teknologi MARA y Rabdan Academy utilizó arquitecturas de aprendizaje profundo, como FCN, SegNet, DeepLabV3, U-Net y ResNet, y encontró que eran efectivas para detectar la deforestación incluso en regiones forestales complejas y de forma irregular. Los investigadores señalaron:
«Ante la creciente preocupación ambiental, es imperativo que aprovechemos el potencial de las tecnologías de vanguardia para contrarrestar los efectos de la deforestación.»
Ahora, con el objetivo de crear un ‘bosque inteligente’, los científicos han creado Forest 4.0. Para su sistema de gestión forestal inteligente y sostenible, realmente adoptó un enfoque multicapa.
La primera capa es la de Recolección y Gestión de Datos, que es bastante autoexplicativa. Esta capa es responsable de recopilar y manejar datos de diferentes fuentes, como redes de sensores inalámbricos, teledetección y sistemas de monitoreo in situ.
Las redes de sensores inalámbricos incluyen varios dispositivos IoT que miden factores como la temperatura, la savia de los árboles y la humedad del suelo, todos conectados mediante transmisión de datos; de este modo, nadie tiene que entrar al bosque y tomar manualmente todas las mediciones.
El sistema también cuenta con una solución IoT con sensores que parecen casas de pájaros y están instalados en los árboles.
«Estos dispositivos envían datos a un sistema central, donde son analizados mediante algoritmos de IA dentro de la capa de análisis de datos.»
– Egidijus Kazanavičius, profesor del Centro de Sistemas de Computación en Tiempo Real de KTU, quien desarrolló el hardware
Así, la capa de Análisis de Datos utiliza análisis de big data para obtener conocimientos de los datos que fueron recopilados en la primera capa. Al emplear aprendizaje automático y análisis predictivo, esta capa brinda asistencia para la toma de decisiones.
En la capa de Monitoreo y Evaluación, todos los hallazgos del análisis de datos se ponen en práctica para monitorear y examinar la salud de los bosques, la biodiversidad, la captura de carbono y los servicios ecosistémicos. Visualizar y analizar los resultados también puede ayudar en la toma de decisiones.
La información de toda esta evaluación es importante para la siguiente fase, la capa de Gestión Forestal, donde los resultados ayudan en el monitoreo, la reforestación y la conservación.
Mientras tanto, la capa de infraestructura tecnológica proporciona la infraestructura subyacente necesaria para soportar los demás niveles de la arquitectura, como la blockchain, las redes de sensores inalámbricos y el Internet de las Cosas.
Nuevas tecnologías que revolucionan la gestión forestal
Cuando todos los datos recopilados sobre las condiciones ambientales se ponen en práctica en el mundo real, el sistema IoT puede evaluar la salud del bosque, monitorear los riesgos de incendio e incluso ofrecer protección contra plagas, enfermedades o actividades ilegales.
Los datos en cuestión se refieren a la calidad del aire, la humedad y la temperatura, que son capturados por sensores, pero un sistema de monitoreo inteligente es más que solo esos sensores.
Por ejemplo, cámaras que ya están instaladas en el bosque también pueden ser utilizadas. Maskeliūnas explicó que al acceder a las imágenes de las cámaras y observar cosas como agujas que se vuelven marrones, el IoT podría descubrir el impacto de los insectos en los árboles, usar manchas en las hojas para identificar enfermedades y revelar la tala ilegal mediante la codificación de sonidos.
El uso de nuevas tecnologías en el modelo Forest 4.0 puede ayudar aún más a mejorar la eficiencia, rentabilidad y sostenibilidad de los negocios forestales, además de optimizar el uso de recursos y reducir residuos.
Esto no es todo; el sistema también brinda gestión de trazabilidad de la cadena de suministro gracias al uso de la tecnología de registro digital descentralizado, es decir, blockchain, que proporciona datos inmutables de los registros para que cualquiera los verifique, garantizando así la transparencia y la integridad de los datos.
Con la ayuda de la blockchain, el sistema permite el monitoreo de los procesos en todas las etapas, desde el bosque hasta la aserradora e incluso el producto final.
«La tecnología funciona sin la autoridad y proporciona un registro transparente, seguro e inalterable de todo lo que ocurre en el bosque y su producción, reduciendo la tala ilegal y garantizando prácticas sostenibles.»
– El profesor de KTU Facultad de Informática (IF)
Incorporar tecnologías como máquinas inteligentes, herramientas de encuesta digital y la identificación por radiofrecuencia (RFID) en la cadena de suministro de madera mejoró aún más la eficiencia y la seguridad al proporcionar datos para comprender mejor el impacto de las decisiones de gestión en la calidad de la madera, la salud del bosque y otros factores. Los investigadores señalaron que el uso de tecnologías digitales puede ayudar a ahorrar costos al fortalecer la cooperación y el intercambio de información.
Aunque el modelo muestra promesas al ofrecer numerosos beneficios para mejorar la gestión de recursos forestales y la monitorización a gran escala, los investigadores se enfrentan a desafíos en su implementación. Estos problemas que contribuyen a la lenta adopción generalizada de la tecnología digital en la gestión forestal incluyen la falta de normas, interoperabilidad, alta inversión inicial y el enfoque lento del sector hacia la innovación. Según el Prof. Maskeliūnas:
«Se asume que es mejor optar por soluciones caras y complejas, mientras que los sensores más pequeños y económicos reciben menos atención. Debemos estar contentos de que una solución que cuesta unos pocos cientos de euros sea capaz de recopilar y enviar datos por sí misma.»
Además de los obstáculos legislativos y de gobernanza, la reticencia entre las partes interesadas debido a la posible exposición de datos aumenta aún más las preocupaciones sobre la confianza y la privacidad en el uso de la tecnología digital.
La tecnología como la blockchain también añade complejidad a la ecuación, aunque la creciente adopción de criptoactivos y el desarrollo exitoso de fintech están ayudando a superar los obstáculos y a impulsar su uso.
Sin embargo, la tecnología digital está ganando mucha importancia en la gestión forestal europea, donde se utiliza para abordar los desafíos de las prácticas sostenibles.
En países como Alemania, estas soluciones ya han comenzado a ser aceptadas, lo que muestra el potencial del modelo Forest 4.0 para convertirse en un estándar global y ayudar a promover una gestión forestal responsable y sostenible.
Para una implementación eficaz del sistema, los autores señalaron la necesidad de esfuerzos colaborativos con el gobierno, el sector comercial, la sociedad civil y las instituciones académicas para superar los desafíos. Definir claramente los roles y obligaciones de las partes involucradas, por su parte, ayudará a maximizar los beneficios.
Al calificar el uso de tecnología digital innovadora en la gestión forestal como “una oportunidad única en la vida” para mejorar la transparencia, eficiencia y sostenibilidad de la industria, los científicos enfatizaron la necesidad de que los responsables políticos y los profesionales colaboren para “aprovechar estas innovaciones en beneficio de los bosques y la sociedad”.
En cuanto a Forest 4.0, Maskeliūnas lo describió como “la cuarta revolución industrial en la silvicultura, con el objetivo de un bosque no inflamable, exuberante y lleno de animales”.
Empresas que ayudan con la prevención forestal
Ahora, echemos un vistazo a algunas empresas que están desarrollando y proporcionando estas tecnologías que se están utilizando en la protección forestal.
1. Trimble Inc.
Esta empresa tecnológica se especializa en tecnologías geoespaciales, incluidos GPS, GIS y herramientas de teledetección que se utilizan en la monitorización ambiental y la gestión forestal. Las tecnologías centrales de Trimble en posicionamiento, modelado, conectividad y análisis de datos permiten mejorar la productividad, calidad, seguridad, transparencia y sostenibilidad.
TRMB Gráfico de precios
Con una capitalización de mercado de 17,82 mil millones de dólares, las acciones de TRMB cotizan actualmente a 72,97 $, con un aumento del 37,16 % en lo que va del año. Tiene un EPS (TTM) de 5,99 y un P/E (TTM) de 12,18. Para el tercer trimestre de 2024, la empresa reportó ingresos de 875,8 millones de dólares, lo que representó una caída del 9 % interanual, mientras que los ingresos recurrentes anualizados fueron de 2,19 mil millones de dólares, con un aumento del 13 % interanual.
2. Palantir Technologies Inc.
Conocida por sus plataformas de análisis de big data como Foundry, Palantir integra conjuntos de datos para la monitorización ambiental y proyectos de sostenibilidad. Además, ofrece Edge AI que puede desplegarse en naves espaciales para detectar entidades o áreas y medir sus cambios a lo largo del tiempo.
PLTR Gráfico de precios
Con una capitalización de mercado de 152,74 mil millones de dólares, PLTR shares are currently trading at $67.63, up 290.68% YTD. It has an EPS (TTM) of 0.20 and a P/E (TTM) of 339.30. For 3Q 24, the company reported revenue of $725.5 million and net income of $143.5 million, which was up 30% and 101%, respectively, from the same quarter last year. Palantir’s profit margin for the quarter, meanwhile, was 20%.
3. Honeywell International Inc.
Honeywell desarrolla soluciones de automatización, energía y sostenibilidad, y sus sensores y sistemas habilitados para IoT pueden ser utilizados para la monitorización y gestión ambiental. Recientemente, amplió su asociación con Qualcomm (QCOM ) para permitir una mejor captura de datos y análisis.
HON Gráfico de precios
Con una capitalización de mercado de 151,46 mil millones de dólares, las acciones de HON cotizan actualmente a 233,10 $, con un aumento del 11,07 % en lo que va del año. Tiene un EPS (TTM) de 8,66 y un P/E (TTM) de 26,90, con un rendimiento de dividendos del 1,94 %. Para el tercer trimestre de 2024, la empresa reportó ventas de 9,7 mil millones de dólares, lo que representó un aumento del 6 %, mientras que el margen operativo fue del 19,1 % y el margen de segmento del 23,6 %. El flujo de caja libre al final del trimestre fue de 1,7 mil millones de dólares. Durante este período, Honeywell también realizó dos adquisiciones, una que involucró a CAES Systems por 1,9 mil millones de dólares y la otra del negocio de GNL de Air Products por 1,8 mil millones de dólares.
Conclusión
La deforestación es claramente un gran problema, que sigue creciendo cada año, creando una necesidad urgente de que los consumidores, las corporaciones y el gobierno se unan y trabajen para encontrar soluciones efectivas.
La reforestación extensiva —que consiste en restaurar la cubierta arbórea en áreas deforestadas— se ha encontrado como la forma más factible de lograr gigatoneladas de eliminación de carbono y cumplir los objetivos de desarrollo sostenible basados en la naturaleza, aunque lograrlo a gran escala requiere métodos rentables.
Las tecnologías avanzadas, como IA, IoT, big data y blockchain, ahora también ofrecen formas efectivas para una monitorización precisa, una gestión eficiente de recursos y una mayor transparencia en las prácticas forestales. Por lo tanto, al utilizar estos avances junto con los esfuerzos de reforestación, podemos combatir la deforestación de manera eficaz y crear un futuro donde nuestros bosques no solo estén protegidos, sino que prosperen!
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