Científicos utilizan inteligencia artificial para mapear la actividad de los invertebrados en el fondo marino

La actividad de los invertebrados del fondo marino, como gusanos, almejas y camarones, se ha mapeado utilizando Inteligencia Artificial (IA).

Científicos del Reino Unido y Estados Unidos combinaron grandes conjuntos de datos con aprendizaje de máquina (una rama de la IA) para revelar factores críticos que respaldan y mantienen la salud de los ecosistemas marinos en todos los océanos del mundo.

Entendiendo la salud de los océanos

Al igual que los gusanos que revuelven y enriquecen el suelo de los jardines, las pequeñas criaturas que residen en los sedimentos agitan y agitan el fondo marino (un proceso llamado bioturbación) que impacta la regulación de los ciclos globales de carbono, nutrientes y biogeoquímicos, mejorando las condiciones para los habitantes de los océanos.

Comprender cómo funcionan estos procesos en diferentes regiones del mundo ayuda a los científicos a entender qué impulsa la salud de los océanos y cómo pueden responder al cambio climático. Ahora, por primera vez, los científicos han desarrollado una forma de predecir y mapear las contribuciones de las criaturas del fondo marino en cualquier punto del mundo.

"Conociendo cómo se vincula la bioturbación con otros aspectos del medioambiente significa que ahora estamos mejor equipados para predecir cómo estos sistemas podrían cambiar en respuesta al cambio climático", dice el Dr. Shuang Zhang, investigador principal y profesor asistente en el Departamento de Oceanografía, de la Universidad A&M de Texas.

"Sabemos desde hace algún tiempo que los sedimentos oceánicos son extremadamente diversos y desempeñan un papel fundamental en la mediación de la salud del océano, pero sólo ahora tenemos información sobre dónde y en qué medida contribuyen estas comunidades", añade Martin Solan, profesor de Ecología Marina en la Escuela de Ciencias Oceánicas y Terrestres de la Universidad de Southampton. "Por ejemplo, la forma en que estas comunidades afectan aspectos importantes de los ecosistemas oceánicos es muy diferente entre las costas y las profundidades del mar".

Condiciones ambientales complejas

Los investigadores utilizaron conjuntos de datos existentes sobre la actividad de las criaturas marinas y la profundidad de su mezcla de sedimentos, obtenidos de cientos de puntos de prueba en todo el mundo, y los relacionaron con varias condiciones ambientales para entrenar a la IA para hacer predicciones precisas sobre lo que sucede en los sedimentos del fondo marino en cualquier punto del planeta.

Una combinación compleja de condiciones ambientales —como la profundidad del agua, la temperatura, la salinidad, la distancia a la tierra, la abundancia de animales y la disponibilidad de nutrientes— influyen en la bioturbación, y estas condiciones varían en todo el mundo. Todos estos afectan la actividad de los animales invertebrados y, por tanto, la salud de los ecosistemas oceánicos.

"A través de nuestro análisis, descubrimos que no solo uno, sino múltiples factores ambientales influyen conjuntamente en la bioturbación del fondo marino y los servicios ecosistémicos que estos animales brindan", explica la Dra. Lidya Tarhan, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Yale. "Esto incluye factores que impactan directamente el suministro de alimentos, subyacentes a las complejas relaciones que sustentan la vida marina, tanto hoy como en el pasado de la Tierra".

"Nuestro análisis sugiere que la actual red mundial de áreas marinas protegidas no protege suficientemente estos importantes procesos del fondo marino, lo que indica que es necesario adoptar mejores medidas de protección para promover la salud de los ecosistemas", añade Tarhan.

Fuentes y referencias de la noticia:Zhang, S. et al (2024) Global distribution and environmental correlates of marine bioturbation, Current Biology