- Author: Grace Fruto, UC Davis
- Author: Trina Kleist, UC Davis
Algunas plantas nativas, que embellecen con sus flores de colores las montañas de Santa Mónica en California, tienen la fortaleza necesaria para renacer después de un incendio forestal, pero un estudio reciente encontró que están siendo rebasadas en número por malezas invasivas.
En el noroeste de Los Ángeles, la primavera permite que estas flores silvestres nativas florezcan y ofrezcan alimento a insectos, mantengan la salud de la tierra y filtren el agua en el suelo – además de ofrecer impresionantes despliegues de color.
Estas plantas son muy buenas para sobrevivir después de un incendio forestal, habiéndose adaptado a ello a través de milenios. Pero una investigación muestra que las flores silvestres que usualmente brotan de nuevo después de un incendio y una buena lluvia están perdiendo terreno ante la doble amenaza que representan la contaminación citadina y las malezas no autóctonas.
El estudio, dirigido por Justin Valliere, profesor asistente del Departamento de Ciencias de las Plantas de UC Davis, reveló que las flores silvestres nativas y otras plantas prosperan típicamente después de un incendio fueron reemplazadas por plantas invasivas en suelos que reciben el tipo de nitrógeno que contienen las emisiones vehiculares.
“Muchas plantas nativas en áreas proclives a incendios dependen del fuego y algunas son completamente dependientes de él. Algunas se vuelven aún más abundantes después de un incendio”, manifestó Valliere, especialista en malezas invasivas y ecología restaurativa de Extensión Cooperativa de UC. “Pero descubrimos que estas especies seguidoras del fuego pueden ser especialmente vulnerables a una combinación de contaminación con nitrógeno y plantas invasivas”.
Esa es parte de la razón por la que las plantas nativas en estas montañas han reducido su número.
El problema al que se enfrentan las plantas nativas es que pueden compararse con una cuenta bancaria sin fondos: los fondos que son retirados no son reemplazados.
Todo comienza con un incendio, un proceso ecológico importante, mencionó Valliere. Las llamas arden queman las plantas de la superficie y regresan sus nutrientes al suelo. Las semillas que yacen en el suelo esperan a la siguiente lluvia para brotar y luego usan estos nutrientes para crecer.
“La diversidad de plantas es con frecuencia mayor en las temporadas de crecimiento inmediatamente después de que un sitio se quema”, dijo el experto.
Pero las plantan invasivas tienen muchas ventajas sobre las nativas. Por lo general brotan más temprano, crecen más rápido y producen más semillas, además de ser tolerantes a las sequías.
“Son como tramposas”, agregó Valliere. “No siguen las mismas reglas”.
El nitrógeno tambien es una importante pieza en la nutrición de cada planta. Todas obtienen un refuerzo de fertilizante del nitrógeno que flota de las emisiones vehiculares y cae en el suelo. Pero las invasivas usan el nitrógeno y otros nutrientes para crecer más rápido, ganando la carrera por agua y luz solar. Como resultado, pocas plantas nativas alcanzan a madurar, producen menos semillas y no pueden incrementar sus números.
Cuando la cuenta del banco se queda en cero
El incendio Springs del 2013 le ofreció a Valliere la oportunidad única para estudiar el impacto combinado del incendio forestal y el nitrógeno extra. Él y sus colegas de UC Riverside y del Servicio Nacional de Parques crearon parcelas para hacer pruebas en las montañas de Santa Mónica donde se había registrado un incendio. Luego le agregaron nitrógeno al suelo para imitar la cantidad y el tipo de contaminación que el humo de Los Ángeles hubiera depositado. Durante el estudio de tres años, las plantas nativas que típicamente hubieran prosperado después de un incendio, se redujeron más rápido en las parcelas con nitrógeno agregado.
Las semillas nativas brotaron, pero no florecieron. Con el tempo, “el banco” de semillas se redujo.
“Cada semilla tiene la oportunidad de florecer y reproducirse”, señaló Valliere. “Si una semilla crece y se ve rebasada, esa semilla ha perdido su oportunidad de reponer la reserva de semillas”.
Sin la oportunidad de reabastecer su “cuenta bancaria”, las plantas nativas morirán y el ecosistema completo se desequilibrará.
“Hay un valor inherente en biodiversidad”, dijo Valliere. “Estas malezas invasivas pueden prevenir el re establecimiento de arbustos nativos después de un incendio, algunas veces alterando para siempre la comunidad vegetal”.
La pérdida de las plantas nativas puede tener efectos en cascada en un ambiente más grande, agregó. Los problemas pueden incluir la pérdida de abejas nativas que se alimentan de las flores y los deslizamientos cuando la lluvia crea inestabilidad en las colinas.
Este problema puede replicarse en áreas similares donde la biodiversidad es mayor después de los incendios forestales – incluyendo partes de la cuenca mediterránea, el sur de África o Australia La adición de la contaminación citadina “podría tener serias consecuencias para la biodiversidad de los ecosistemas proclives a incendios a nivel mundial”, advirtió Valliere.
Para leer el reporte en inglésé haga clic en “Nitrogen deposition suppresses ephemeral post-fire plant diversity” de Justin Valliere, Irina Irvine y Edith Allen.
Este artículo fue publicado por primera vez en el sitio web del Departamento de Ciencias de las Plantas de UC Davis.
Adaptado al español por Leticia Irigoyen del artículo en inglés . Editado para su publicación por Diana Cervantes.
- Author: Mary Burich, CLEAR Center
¿Qué pensaría si le dijeran que el ganado de pastoreo podría ser un arma secreta para reducir los incendios forestales en California? Estamos seguros de que inmediatamente empezarían a surgir preguntas y dudas en su cabeza.
Es cierto que, con su ganado, los rancheros de California ya contribuyen significativamente a la cultura, economía y suministro de alimentos de la región. Pero un nuevo estudio, sugiere que de manera inadvertida podrían también estar contribuyendo a moderar la severidad de los incendios forestales que han estado asolando al estado en los últimos años y que, definitivamente sería una mejor alternativa, que dejar que se quemen las praderas.
El estudio publicado en el diario Sustainability profundiza en el tema, sopesando las ventajas – e inconvenientes – que aporta el ganado de pastoreo. Los investigadores, incluyendo a científicos de la Universidad de California en Davis y de la División de Agricultura y Recursos Naturales de UC, se pusieron a calcular los gases de efecto de invernadero que producen las vacas que consumen la vegetación que, en caso contrario, ardería durante los incendios forestales. Luego calcularon las emisiones GHG en el caso que ese forraje quedara intacto y, por lo tanto, fuera consumido por el fuego, para eventualmente hacer una comparación.
Se siente el calor
Dada la severidad de los recientes incendios forestales en California y la creencia de que continuarán y se intensificarán en un futuro cercano, es un debate que vale la pena tener, manifestó Frank Mitloehner, experto en agricultura animal y calidad del aire de UC Davis, director del Centro CLEAR y uno de los investigadores que contribuyeron al artículo revisado por colegas.
“Cada año, entre el 2010 y 2020, California perdió en promedio 89 mil acres de pastizales debido a los incendios forestales”, indicó Mitloehner, quien también es especialista de Extensión Cooperativa. “Además de la alteración y devastación obvios que causaron, los incendios produjeron en el aire y nuestra atmosfera gases de efecto invernadero y partículas nocivas como carbono negro. Estos solos amenazan la salud climática y el bienestar de los humanos”.
Un gas rápido y furioso
El ganado es experto en eliminar combustible herbáceo cuando pastan. Sin embargo, al mismo tiempo, su sistema digestivo especializado produce metano que es expulsado con mayor frecuencia en forma de emisiones entéricas … más comúnmente conocidas como eructos. A modo de antecedentes, el metano es un potente gas de efecto invernadero que calienta la atmósfera 25 veces más que la tasa de carbono en más de cien años. Pero se queda en la atmosfera solo durante diez a doce años después de ser emitido. Después de eso, se transforma en dióxido de carbono y vapor de agua.
Por esa razón, Mitloehner se refiere al metano como un gas “rápido y furioso”. Furioso porque se calienta con fuerza y rápido porque lo hace durante solo un corto tiempo, especialmente cuando se le compara con el dióxido de carbono. Además, debido al ciclo de carbono biogénico, por el que las plantas extraen dióxido de carbono de la atmosfera para la fotosíntesis, el calentamiento del metano y sus subproductos pueden desaparecer por completo cuando son hidrolizados y usados por las plantas.
Cómo calculan las emisiones los investigadores
Para poder determinar si el ganado de pastoreo que emite metano es mejor para la atmósfera que la quema de praderas, Mitloehner y otros investigadores emplearon un método conocido como “simulación Monte Carlo”, una técnica matemática usada por científicos para predecir el resultado de acontecimientos inciertos.
Observando exclusivamente las emisiones de metano, descubrieron que es mejor dejar que las vacas consuman la vegetación a dejar que ardan durante incendios forestales. De acuerdo, es marginalmente mejor, pero cuando se consideran otras ventajas de la agricultura animal y, a la inversa, otras desventajas de un incendio generalizado y sin control, la conversación cambia repentinamente.
“Aun cuando el ganado no nos ofreciera ningún otro beneficio, lo cual no es el caso, podemos ahora argumentar que son útiles para nosotros en otra forma”, dijo Mitloehner.
¿Amigos o adversarios?
Ni que decir que es difícil encontrar algo bueno sobre los incendios forestales, pero eso no es el caso de la agricultura animal. La industria aporta trabajos y apoya la economía en otras formas también. Además, es una importante fuente de alimentos ricos en proteína que van en creciente demanda mientras que la población mundial continua en camino a los 10 mil millones de habitantes para el año 2050.
Ante la preocupación sobre el calentamiento global, la industria se encuentra en una posición única de alcanzar un calentamiento neto cero, también conocido como neutralidad climática, si continúa reduciendo de manera agresiva las emisiones de metano, lo cual Mitloehner asevera es de critica importancia para el planeta. “Algunos otros sectores pueden reducir su calentamiento a neto cero y todavía servir a la sociedad, pero la agricultura lo puede hacer debido a la forma en la que el metano actúa en la atmosfera”, manifestó el experto.
Además de Mitloehner, otros autores del estudio son Sheila Barry, Devii Rao y Theresa Becchetti, asesoras de Extensión Cooperativa; Rowan Peterson, Ermias Kebreab y Minju Jung de UC Davis y Felix Ratcliff y Kaveh Motamed de LD Ford.
Este artículo fue publicado por primera vez en el sitio web del Centro CLEAR (Clarity and Leadership for Environmental Awareness and Research) de UC Davis
Adaptado al español por Leticia Irigoyen del artículo en inglés. Editado para su publicación por Diana Cervantes
- Author: Kara Manke, PhD, UC Berkeley Media Relations
A veinte años del inicio de un experimento de la Universidad de California en la Sierra Nevada, investigadores confirman que no existe una solución única para la reducción en los riesgos de incendios forestales catastróficos en California, ya que la efectividad es mayor cuando se combinan estrategias como las quemas controladas y el raleo de restauración.
Estos tratamientos también mejoran la vitalidad de los bosques, incrementando la resiliencia de los árboles ante condiciones de estrés como las sequías y el ataque de los escarabajos de la corteza y no tienen un impacto negativo en la biodiversidad vegetal o vida silvestre, reveló la investigación. Los resultados del experimento, llamado Estudio del Sustituto del Fuego, se publicaron en línea en el diario Ecological Applications.
"La investigación es bastante clara en que estos tratamientos son efectivos — muy efectivos", mencionó Scott Stephens, autor principal del estudio quien es profesor de ciencias del fuego en la Universidad de California, Berkeley. "Espero que esto permita que la gente sepa que existe una gran esperanza de llevar a cabo estos tratamientos a escala, sin consecuencias negativas".
El año pasado, California anunció un plan estratégico para expandir el uso de incendios controlados a 400 mil acres anualmente para el 2025. Sin embargo, el uso del fuego benéfico continúa enfrentándose a múltiples obstáculos, incluyendo la falta de una fuerza laboral capacitada, la necesidad de condiciones climáticas específicas para llevar a cabo las quemas y el miedo sobre riesgos potenciales.
El estudio muestra además que el raleo de restauración también es una opción viable para el manejo de los bosques y puede ser usado en conjunto con el fuego benéfico sin dañar la vitalidad de los bosques o la biodiversidad.
"Nuestros resultados muestran que no existe una sola solución — hay varias cosas que pueden hacerse para impactar el riesgo de un incendio catastrófico", dijo Ariel Roughton, coautor del estudio y gerente de la estación de investigación en los bosques de Berkeley. "Las personas pueden elegir entre diferentes combinaciones de tratamientos que se adapten a sus necesidades y nosotros podemos mostrarles cómo esos tratamientos podrían tener un impacto en cosas como la conducta de un incendio forestal, el crecimiento de árboles y la retención de carbono en sus bosques".
Sustitutos de los incendios forestales
Stephens y otros investigadores de Berkeley Forests han usado, durante las últimas dos décadas, las quemas controladas, raleo de restauración o una combinación de ambos para tratar parcelas boscosas en la Estación de Investigación Forestal Iodgett, un bosque experimental de cuatro mil acres ubicado aproximadamente a 65 millas al noreste de Sacramento en las tierras no cedidas del pueblo de Nisenan.
El estudio Sustituto del Fuego fue uno de 13 estudios realizados en Estados Unidos que se llevó a cabo por primera vez en 1999 con fondos del programa U.S. Joint Fire Science. Su objetivo era determinar si los dos tratamientos podían imitar el impacto benéfico de los incendios y prácticas de quema de los indígenas en los bosques de California, los cuales han acumulado una vegetación densa tras un siglo de supresión de incendios.
"Los incendios prescritos y el raleo de restauración son ambos sustitutos de incendios forestales, un importante proceso que sucedía frecuentemente en California antes de la colonización europea", señalo Stephens. "El ímpetu de este estudio fue: ¿si van a implementar estos tratamientos a gran escala, hay algo que perder"?
El estudio creó nueve parcelas experimentales y tres parcelas de control en Blodgett. En tres de las parcelas experimentales solo se usaron incendios controlados; tres de los incendios ocurrieron durante el curso de veinte años. Otras tres parcelas experimentales fueron primero sometidas a un raleo y luego quemadas y las últimas fueron tratadas solo con raleo de restauración. Las parcelas de control crecieron sin la interferencia humana excepto por una continua supresión de fuego.
Al final del periodo de 20 años, los investigadores analizaron la vegetación en cada parcela y usaron un modelo informático para calcular cuántos árboles tenían posibilidades de sobrevivir durante un incendio forestal. Descubrieron que los tres tipos de parcelas experimentales fueron significativamente más resilientes a los incendios forestales que las parcelas de control, mostrando un 80 por ciento de posibilidades de que por lo menos un 80 por ciento de los árboles podrían sobrevivir.
También calcularon el "índice de competencia", una medida que muestra que tan fuerte tienen que competir los árboles por recursos como la luz solar, agua y nutrientes de la tierra. Al retirar el exceso de árboles y vegetación con el raleo y quemas, se limita el nivel de competencia entre los árboles, haciéndolos menos vulnerables a estresores, como sequías y los escarabajos de la corteza.
Sin embargo, las parcelas que fueron tratadas con una combinación de raleo y fuego tuvieron los mejores índices de competencia, sugiriendo que los árboles allí podrían ser los más resilientes a los impactos del cambio climático.
El raleo restaurativo puede también traer beneficios financieros: con frecuencia, los árboles más grandes pueden ser vendidos a los aserraderos y los ingresos pueden ayudar a compensar el costo por el manejo de bosques. Durante el curso de veinte años, los tratamientos de Blodgett fueron pagados completamente por ingresos provenientes de la madera.
"Cuando voy a Sacramento y hablo sobre [administración forestal] con los legisladores, la primera pregunta que siempre hacen es sobre el costo", mencionó Stephens. "La gente del gobierno estatal nos dice que no pueden ser la única fuente de apoyo para este trabajo. Por ello, el tema económico es tan importante".
La prueba del fuego
En septiembre del 2022, los bosques de Blodgett estuvieron sujetos a una prueba de la vida real: en la mañana del 9 de septiembre del 2022, el incendio Mosquito atravesó la parte norte de la propiedad, quemando aproximadamente 300 acres antes de ser contenido dos días después.
Una de las parcelas de control del estudio se localizaba directamente en el paso del incendio y más del 60 por ciento de los árboles en esta parcela fueron completamente quemados. Sin embargo, las parcelas experimentales vecinas que habían sido tratadas con quemas controladas sirvieron como “espacios sin combustible” ardiendo con menor intensidad que las de control y sirviendo como áreas de reagrupamiento para los bomberos.
"Creemos que, en general, nuestras acciones administrativas, junto con el clima, tuvieron un gran impacto en la conducta del fuego", dijo Roughton.
Los investigadores recibieron un subsidio de cuatro años por parte de Joint Fire Science Program (Programa Conjunto de Ciencias del Fuego) para continuar el Proyecto Sustituto del Fuego. Con la ayuda del subsidio han establecido una nueva parcela de control para reemplazar la que se quemó y planean aplicar un cuarto incendio a las parcelas experimentales solo para quemar.
También colaboran con la Comunidad Indígena de Auburn para reestablecer las quemas culturales indígenas en Blodgett.
"Queremos ser parte de la solución y esa es parte de nuestra misión en Blodgett", indicó Roughton. “Esperamos que al realizar estos estudios y traer a las personas aquí para que vean los efectos de los diferentes tratamientos regresarán y los aplicarán en las tierras que van a administrar".
Otros coautores del estudio son Daniel E. Foster, John J. Battles, Alexis A. Bernal, Brandon M. Collins, Rachelle Hedges y Robert A. York de UC Berkeley y Jason J. Moghaddas del Grupo de Informática Spatial. Este Proyecto fue financiado originalmente por el Programa Conjunto de Ciencias del Fuego de Estados Unidos y ha recibido el apoyo adicional del California Fourth Climate Change Assessment, el Programa McIntire-Stennis, el California Greenhouse Gas Reduction Fund y el UC UC Laboratory Fees Research Program de la Oficina del Presidene de UC. Igualmente, importante para mantener este estudio active fue la participación de Smart Practices and Architecture for Prescribed Fires in California.
Usted puede ver más fotos en la publicación original en https://news.berkeley.edu/2023/12/12/twenty-year-study-confirms-california-forests-are-healthier-when-burned-or-thinned.
Adaptado al español por Leticia Irigoyen del artículo en inglés. Editado para su publicación al español por Diana Cervantes
- Author: DIANA CERVANTES
Helechos colgantes dan la bienvenida a los visitantes en medio de un oasis de vegetación, cuidadosamente resguardados en el interior de estructuras de plástico que sirven como invernadero para cientos de plantas, en su mayoría tropicales. Es en el corazón del pintoresco Fallbrook, conocido por sus verdes montañas, clima templado y por sus aguacates en donde se encuentra Olive Hill Greenhouses, un enclave único de innovación agrícola. Aquí, a través del control meticuloso de la temperatura, humedad y otros factores ambientales, se fomenta el desarrollo óptimo de plantas tropicales.
“Anthuriums y bromelias son las variedades de plantas que en su mayoría cultivamos", dijo Denise Godfrey, propietaria de Olive Hill Greenhouses. "La mayoría de nuestras plantas tienen su origen en climas tropicales".
Mientras guía a los visitantes a través de los pasillos de los invernaderos, Godfrey quien creció entre el verde de las plantas comparte detalles sobre los sistemas de riego y los cuidados específicos que implementan en su invernadero. Este oasis de innovación agrícola no solo es un lugar de belleza exuberante, sino también un centro de conocimiento donde la naturaleza y la ciencia se entrelazan para crear un ambiente propicio para el crecimiento y la investigación.
La visita a Olive Hill Greenhouses fue parte de un recorrido por cinco invernaderos en el condado de San Diego realizado como parte de la 62 Conferencia Anual de la Sociedad Internacional de Propagadores de Plantas (IPPS) que se llevó a cabo en la ciudad de Temecula del 23 al 26 de enero pasado. La visita a los invernaderos permitió a los participantes explorar diversas instalaciones innovadoras, proporcionando una valiosa experiencia práctica y un intercambio directo con expertos en la propagación de plantas.
La conferencia se llevó a cabo en conjunto con el Departamento de Agricultura y Recursos Naturales de la Universidad de California (UCANR), los asistentes disfrutaron de talleres tanto en inglés como en español.
Gerardo Spinelli, asesor de Extensión Cooperativa para viveros e invernaderos en el condado de San Diego dijo “estamos aquí para presentar a los agricultores hispanohablantes muchos temas diferentes, los que estamos aquí (investigadores), nos especializamos en producción de cultivos ornamentales en viveros e invernaderos”.
Spinelli explicó que entre los mayores problemas a los que se enfrentan los agricultores en la región son el problema con el agua, el manejo de fertilizantes, plagas invasivas y enfermedades.
“Estos factores no solamente causan pérdidas de plantas, sino también pérdidas económicas para los agricultores, nosotros con la asesoría técnica le damos apoyo a los agricultores”, explicó Spinelli, “también hay factores ambientales de contaminación, en eso también trabajamos mucho entre los asesores y los especialistas de UCANR”.
Spinelli fue el encargado de presentar la conferencia “Cómo medir presión, uniformidad de distribución y mejorar el manejo del riego en viveros”. La conferencia fue presentada tanto en inglés como en español.
El experto explicó que cuando los agricultores se enteran de que UCANR puede atenderlos en español entonces buscan ayuda. “Es por eso por lo que es importante que ellos sepan que podemos ayudarlos”.
Kosana Suvocarev, profesora asistente de Extensión Cooperativa en UC Davis habló sobre los requerimientos de agua de cultivos para manejar el riego en viveros e invernaderos.
La investigadora dio una charla sobre cómo se usa el agua para regar invernaderos y viveros, explicó también sobre lo que hacen las plantas y como se pierde agua entre otras cosas.
“Encontré mucho interés los agricultores tienen necesidad de saber sobre cuánta agua usar en sus cultivos, como usarla con más eficiencia, precisión y maximizar una producción usando menos agua”.
Como investigadora de UCANR Suvocarev tiene muy claros sus deberes. “Nosotros como extensionistas tenemos la obligación de informarles que hay algunos recursos gratis del estado o de la extensión que nosotros estamos disponibles para dar”, dijo.
Como biometeoróloga Suvocarev actualmente trabaja en cultivos anuales, huertos frutales, nogales, secoyas, así como también responden a las interrogantes de los agricultores y de algunas agencias estatales que quieren saber cuál es el futuro del agua y el carbono entre otras cosas.
Para cerrar las conferencias en español Johana Del Castillo, profesora asistente de Extensión Cooperativa presentó una investigación basada en los patógenos encontrados en los cultivos ornamentales de California.
“Aquí en California como somos un estado agrícola y es una de nuestras principales economías y la fuerza laboral en agricultura son hispanohablantes, es muy importarle poder llevarles información en su propio idioma”, dijo Del Castillo.
Dijo también que una de las grandes limitaciones para los agricultores que se especializan en cultivos ornamentales es la necesidad de mejores sistemas de diagnóstico para poder detectar los patógenos a tiempo.
“Venir a este tipo de reuniones para escuchar cuales son los principales problemas que los agricultores tienen y ver cómo hacer investigación significativa y que tenga impacto para ellos”, apuntó Del Castillo.
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- Author: Emily C. Dooley
La herramienta nace a partir del Google Street View
Investigadores de la Universidad de California en Davis han desarrollado un arma de alta tecnología que reduce el costo y tiempo significativamente en la detección de la maleza altamente nociva conocida como pasto Johnson.
Para controlar el pasto Johnson, que invade el algodón y enferma a los caballos, los granjeros han usado herbicidas, quema y deshierbado manual, pero ahora se preparan para atacar esta maleza invasora con inteligencia artificial (AI, por sus siglas en inglés) y la programación de maquinaria.
Usando fotos de una conocida base de datos de mapas, investigadores de UC Davis han rastreado más de dos mil casos de pasto Johnson en el hemisferio oeste de los Estados Unidos a una fracción del costo y tiempo de lo que tomaría manejar por la zona o realizar otros estudios de manera manual. Le llaman a su herramienta Google Weed View, algo así como Vista de Malezas Google en español.
Este avance podría ayudar a los administradores de tierras a estudiar otras hierbas problemáticas.
“Una vez que el modelo sea calibrado, puede correrse sobre millones de imágenes de Google Street View”, expresó Mohsen Mesgaran, profesor asistente en el Departamento de Ciencias de las Plantas de UC Davis. “Tenemos gran flexibilidad y su capacidad puede escalar rápidamente”.
Esta técnica puede extenderse a otras especies de plantas. Todo lo que se necesita es etiquetar el nuevo objeto en las fotos de Street View y programar el algoritmo para identificar ese objeto en las imágenes.
Si se proporciona información sobre la localización, Google Weed View también ofrece la oportunidad de examinar cómo el clima afecta el crecimiento y esparcimiento de hierbas y plantas invasivas a grandes escalas.
“Pienso que sería de gran utilidad tanto para las administraciones como para personas con interés en cuestiones más básicas de ecología”, dijo Mesgaran.
La pregunta de un colega
Mesgaran empezó su investigación usando la base de datos de Google de carreteras, calles y autopistas después de que Kassim Al-Khatib, un profesor de Extensión Cooperativa del mismo departamento, solicitó estudiar los estados del oeste para identificar el pasto Johnson.
Al-Khatib estudia dónde crece el paso Johnson, maneras de controlarlo y cómo esta planta perenne ha evolucionado convirtiéndose en prevalente y resiliente. También trabaja con científicos de la Universidad de Georgia para decodificar el genoma del pasto Johnson, que es una de las diez malezas más invasivas del mundo.
El pasto Johnson puede desplazar plantas nativas, albergar patógenos y afectar la agricultura. De acuerdo con a la página informativa de un Programa Interestatal para el Control Integrado de Plagas de UC, esta maleza crece hasta siete pies de altura y produce flores de color verde, violeta, rojo obscuro o café púrpura, dependiendo de la madurez.
“El pasto Johnson es una maleza importante no solo en California sino mundialmente”, indicó Al-Khabib. “Es una plaga muy difícil de controlar. Es un problema en los viñedos. Es un problema para cultivos agrícolas, es un problema para los huertos”.
Google Weed View permite un rápido y conveniente escaneo. Se actualiza continuamente a través de usuarios diarios con cámaras compatibles e imágenes recogidas por Google. “En vez de conducir en persona todo un día por la zona, podemos utilizar la IA para determinar si el pasto Johnson está presente en un condado o no”, mencionó Al-Khatib.
Sentando los parámetros
Para encontrar las malezas, Mesgaran accesó Google Street View, el cual alberga miles de millones de fotografías panorámicas. No tomó mucho tiempo para encontrar el pasto Johnson.
“Las fotografías son de muy buena calidad”, expresó. “Se pueden ver las plantas y flores”.
Las fotografías de Street View ofrecen una vista de 360 grados, así que en su solicitud Mesgaran ingresó parámetros basados en coordenadas de calles, para solo tener vista lateral. También especificó la latitud, longitud y otros factores. Para definir la profundidad o modelo de entrenamiento de la maquinaria, eligió a Texas donde prevalece el pasto Johnson.
Un estudiante clasificó más de 20 mil imágenes de esa solicitud, para encontrar fotos del pasto Johnson y dibujó formas rectangulares alrededor de la maleza. Localizaron mil imágenes.
Las fotos etiquetadas fueron ingresadas a una computadora para obtener un algoritmo de análisis profundo capaz de identificar el pasto Johnson en las imágenes de Google. El modelo fue ingresado de nuevo para capturar potencialmente más imágenes con el pasto Johnson. Estas imágenes adicionales fueron etiquetadas y usadas para refinar el modelo. Con cada repetición, el algoritmo aprendía y se volvía más acertado.
“Este modelo de aprendizaje a profundidad fue programado por estas imágenes”, mencionó Mesgaran. Una vez que tuvimos un modelo semi funcional, lo corrimos contra 300 mil imágenes”.
Para La solicitud de Al-Khatib, los investigadores se enfocaron en 84 mil millas de carreteras principales en los estados de California, Nevada, Oregón y Washington. El equipo descubrió dos mil ubicaciones con pasto Johnson.
Google Weed View tiene un costo de menos de dos mil dólares por la compra de las imágenes y la programación del modelo. Una investigación tradicional en automóvil para cubrir la misma extensión de terreno, hubiera costado 40 mil dólares en gasolina, hoteles, alimentos y otros gastos.
“En cuestión de meses, obtuvimos dos mil registros y lo puedo hacer en todo Estados Unidos”, señaló Mesgaran.
¿Qué sigue? Los Estados Unidos en su totalidad.
Esta historia fue originalmente publicada en el nuevo sitio web de la Facultad de Ciencias Agrícolas y del Medio Ambiente de UC Davis.
Adaptado al español por Leticia Irigoyen del artículo en inglés . Editado para su publicación por Diana Cervantes