Hace unos años ronda una pregunta trivial a partir de un juego mental. Calcular qué grosor que adquiriría un papel si este pudiera doblarse 42 veces –aunque claramente es imposible, un papel difícilmente puede doblarse más de 7 veces, por eso es un juego mental–. La respuesta supera la imaginación de muchos. El grosor sería más o menos la distancia de la Tierra a la Luna, o sea, 351 mil kilómetros.
La pregunta busca dimensionar el escalamiento exponencial, que es lo que define la velocidad con que evoluciona la inteligencia artificial hoy en día. Y aunque lejos de las grandes potencias mundiales en IA como EE.UU. y China, Chile ejerce el liderazgo en IA de América Latina.
Sumando la agenda de cambio climático y de la IA, Juego Limpio llegó al proyecto OceanIA, que desarrolla Inria Chile, el centro de excelencia chileno del Instituto francés de tecnologías digitales. Este proyecto no solo es único en el mundo, sino que además es uno que se desarrolla desde Chile para el mundo, con objetivos de alcance global.
A partir de un equipo multidisciplinario e innovadoras herramientas de IA, procesan millones y millones de datos para comprender los océanos en el contexto del cambio climático y ayudar así al planeta, el que bajo esta lógica no debería, tal vez, llamarse Tierra sino planeta Océano.
Reduzcamos los monumentales datos a escala humana y veamos de qué se trata.
En resumen, el objetivo del proyecto se concentra en la búsqueda de respuestas a tres preguntas interdependientes cada vez más complejas: cómo el océano mitiga el cambio climático; cómo el cambio climático afectará esa capacidad; y qué se puede hacer para proteger al océano.
Planteado originalmente como un proyecto a 4 años (2020-2024), este sigue desarrollándose a una velocidad tal que de sus avances surgen las bases para ambiciosas próximas fases, entre ellas, detener, ¿por qué no?, el calentamiento global.
Al 2024 los avances podrían resumirse así:
Sabemos que el océano funciona como un reservorio de CO2 a través de lo que se conoce como la bomba biológica de carbono. Este proceso se alimenta de la diversidad metabólica de las comunidades de plancton, que está codificada en su material genético. Esta diversidad es fundamental para alimentar los ciclos biogeoquímicos globales, sustentar las redes alimentarias y ayudar a regular el clima.
En OceanIA se han concentrado en descifrar patrones globales dentro de las matrices derivadas de conjuntos de datos microbianos marinos. Para lograrlo, utilizaron métodos de aprendizaje automático no supervisado, como la aproximación y proyección de variedades uniformes (UMAP) y las redes neuronales autocodificadas.
Volviendo a la escala humana, para Juego Limpio entramos en contacto con Nayat Sánchez-Pi, directora de Inria Chile y una de las científicas responsables del proyecto OceanIA, quien explica que la iniciativa ha logrado avances significativos en el campo de la bioinformática marina.
«Hemos desarrollado algoritmos de inteligencia artificial de vanguardia que permiten identificar especies de plancton con una precisión sin precedentes. Además, estamos utilizando técnicas de IA explicables para desentrañar las complejas relaciones entre la genética del plancton y su papel en la regulación del clima; y estamos descubriendo cómo la genética del plancton influye en su capacidad para adaptarse al cambio climático».
Al combinar todos estos avances –me explica– con modelos de machine learning, «estamos construyendo simulaciones altamente realistas del impacto del cambio climático en los ecosistemas marinos, lo que nos permitirá predecir y mitigar los efectos adversos».
Para esto, OceanIA ha trabajado principalmente con los datos generados en las expediciones de Tara Ocean. Sin embargo, dada la naturaleza compleja e interrelacionada de estos mismos datos, el proyecto ha dedicado un esfuerzo importante a curarlos, ensamblarlos y disponibilizarlos de una forma en que se simplifique la experimentación.
Sánchez-Pi señala que el equipo interdisciplinario ha logrado integrar conocimientos de biología marina, genética, informática y ciencias de la Tierra para abordar uno de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo: el cambio climático.
«Hemos desarrollado un conjunto de herramientas basadas en inteligencia artificial que nos permiten analizar grandes cantidades de datos genómicos y oceanográficos. Estos avances nos están permitiendo comprender mejor cómo los organismos microscópicos como el plancton responden al cambio climático y cómo estos cambios, a su vez, afectan a los ecosistemas marinos a mayor escala».
Por la misma senda: el proyecto de Copas Coastal
Junto a este estudio de vanguardia, existen otras investigaciones que siguen la misma senda. Con el compromiso de Juego Limpio de resaltar en positivo los esfuerzos que se están haciendo de esta parte del mundo para combatir un problema global, dejamos aquí el último dato, con el compromiso de volver a él prontamente.
El Centro de Investigación Oceánica de la Universidad de Concepción (Coastal) desarrolla una investigación sobre el impacto del calentamiento global en los sistemas de surgencia marinos, cuyo objetivo es observar, predecir y describir las modificaciones del océano costero y su funcionamiento producto del cambio global y la actividad humana.
Uno de sus investigadores es el Dr. Fabián Tapia, quien junto con su equipo están utilizando herramientas de inteligencia artificial para analizar décadas de datos oceanográficos y atmosféricos, buscando comprender cómo el cambio climático está afectando a los sistemas de surgencia en todo el mundo.
Los resultados de estos estudios son cruciales para predecir el futuro de estos ecosistemas y para tomar decisiones informadas sobre la gestión de los recursos marinos o anticipar eventos de varazones de organismos.
Inscríbete en el Newsletter Juego Limpio de El Mostrador, súmate a nuestra comunidad para informarte sobre los avances en materia de energía renovable en Chile y el mundo.
