Chelonia

💡Idea

Problemática

¿Has tenido el privilegio de hacer un avistamiento de ballenas en nuestro Pacífico? ¿Has compartido con las comunidades afrodescendientes el sabor de su música y sus deliciosos platos? ¿Has apreciado la magia de los manglares o tal vez la de un arrecife de coral en nuestro Atlántico?

¿Te imaginas no poder hacerlo por primera vez o tal vez una vez más?

Los ecosistemas marino-costeros están en deterioro, factores como la contaminación marina y efectos del cambio climático comprometen el equilibrio ecológico y la disponibilidad de sus servicios ecosistémicos. El aumento de la temperatura del mar, está provocando la alteración en la distribución y migración de especies de peces, ballenas y tortugas marinas; así como el blanqueamiento de los corales, ecosistemas esenciales para la biodiversidad (WWF, 2019).

La pérdida de biodiversidad no sólo compromete el equilibrio ecológico, sino también los servicios ambientales que los ecosistemas marinos brindan, como la provisión de alimentos, la protección de las costas frente a fenómenos meteorológicos extremos y la absorción de aproximadamente el 30% de dióxido de carbono (CO₂) emitido a nivel global (Chaves et al., 2024). Además, los ecosistemas marino-costeros, como los manglares, humedales y corales, son esenciales para las economías locales, particularmente en América Latina, donde más del 27% de la población reside en zonas costeras y donde la pesca representa un pilar económico (Tambutti & Gómez, 2022). 

Actualmente, los países de todo el mundo se reúnen en espacios como la COP para concertar medidas que les permitan avanzar hacia la recuperación, protección y conservación de la biodiversidad haciendo frente a sus realidades territoriales (Chaves et al., 2024). 

Y entonces, ¿Cuál es el problema?...

La COP16 realizada actualmente en Colombia, tiene la participación de 196 países, de los cuales tan sólo 33 presentaron Estrategias y Planes de Acción Nacionales sobre Biodiversidad (EPANB) para el cumplimiento de las 23 metas del Marco Mundial de Biodiversidad de Kunming-Montreal. En Latinoamérica y el Caribe, Colombia, México y Cuba fueron los países que presentaron sus planes, quedando ausente la mayoría del territorio, lo que pone en alerta a la comunidad en general.

Entre las explicaciones presentadas saltan a luz la descentralización de la información y el acceso a esta de manera rápida y concreta por parte de los tomadores de decisiones. 

🔧 ¿Cómo vamos a resolverlo?

Solución

Inspirados en la Tortuga Verde del Caribe (Chelonia mydas) conocida por su longevidad y su papel en la salud de los ecosistemas marinos, pero sobre todo por su especial conexión con su hábitat ya que tiene la capacidad de regresar a la playa donde nació para incubar sus huevos; por lo que, movidos por esto, soñamos con que todas las especies animales tengan un hogar al que siempre puedan volver. Así nace CHELONIA, un aplicativo web que mediante el uso de productos derivados del programa Copernicus y bases de datos externas facilita la protección de la biodiversidad marina y hábitats costeros, litorales e insulares. 

La aplicación toma información de las diferentes misiones de Sentinel, la cruza con bases de datos nacionales e internacionales relacionadas con zonas de alto valor para la biodiversidad (High Conservation Values), con protección y conservación de especies amenazadas o en peligro. Después del procesamiento, evalúa los cambios en variables como la temperatura superficial del mar, turbidez nivel del mar y concentración de clorofila en los océanos y en las zonas de desembocadura de los ríos; la cual es acoplada con el análisis de cambios en la vegetación continental en zonas costeras. Finalmente se generan tres reportes interactivos con los resultados de los análisis, en un lenguaje claro y comprensible para todo tipo de público.

• Evaluación de la calidad del agua: Este reporte indica la presencia de manchas de crudo, proliferación masiva de algas, basura marina, aguas residuales, variaciones en la concentración de clorofila o plumas de sedimentos reflejadas en cambios de la turbidez del agua. La identificación y evaluación de las variables que hacen parte de este componente se realizará mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales y usando Ulyssys Water Quality Viewer de Copernicus Browser. 
• Identificación de zonas vulnerables frente a amenazas marino-costeras: mediante el uso de imágenes satelitales y combinaciones de bandas, se identifican las zonas urbanas, zonas de acumulación de sedimentos y erosión de la línea de costa; y ecosistemas estratégicos como manglares. Esto permite categorizar las distintas zonas como más o menos vulnerables dependiendo del grado de exposición frente a eventos extremos como tsunamis, huracanes, etc. En el aplicativo también se desplegará una ventana que muestra qué tipo de desastres han ocurrido en el pasado en la zona de análisis o en el municipio del cual hace parte. Esto último resulta del vínculo entre información de las bases de datos de EM-DAT y Desinventar.
• Proyección en la distribución de especies marinas: Utilizando inteligencia artificial y machine learning se procesarán datos históricos de temperatura superficial del mar, salinidad y turbidez con el fin de realizar proyecciones del movimiento de las especies en su búsqueda de hábitats óptimos para su crecimiento y desarrollo. 

Chelonia apoya a los gobiernos en la toma de decisiones sobre medidas que mitiguen los impactos negativos de las actividades antrópicas, promuevan la protección de la biodiversidad y generen comunidades mejor adaptadas y más resilientes al cambio climático.

🛰️ Tecnologías espaciales de la UE

El programa Copernicus cuenta con datos del componente atmosférico, marino, terrestre y relacionado al cambio climático, entre otros. Específicamente, los datos y productos que emplearemos en nuestro proyecto se derivan de: 

• Sentinel 1, Sentinel 2 y Sentinel 3.
• Copernicus Marine Service (CMS).
• Copernicus Land Monitoring Service (CMLS).
• Servicio de Cambio Climático de Copernicus (C3S).
• The IUCN Red List of Threatened Species

                                                  Figura 1. Workflow del aplicativo Chelonia

¿Cómo será el procesamiento de los datos?

Solución 1: Calidad del agua 

A través del Copernicus Browser se descargan las imágenes satelitales en Color Natural, False Color y bajo Ulyssys Water Quality Viewer a partir de las cuales en QGIS se delimitan los polígonos de las manchas de crudo, aguas residuales y plumas de sedimentos; para posteriormente calcular estadísticas relacionados a éstos y hacer el reporte a bases de datos como EM-DAT y Desinventar.

Solución 2: Evaluación de la vulnerabilidad en zonas marino-costeras

Con las imágenes provenientes de Sentinel 1 y 2 se identifican los cambios en la estructura del territorio, se delimita la línea de costa a nivel multitemporal y todo esto se acoplará a la evaluación del estado de los manglares mediante la aplicación del NDVI. Los elementos expuestos se identificarán y se evaluará el riesgo del área de estudio con base en su cercanía a la amenaza de tsunamis, huracanes, entre otros.

Solución 3: Distribución de especies marinas

Los datos de Temperatura Superficial del Mar (TSM), turbidez y salinidad de los océanos serán postprocesados para analizar tendencias y cambios, que vinculados a bases de datos en temas de biodiversidad y migración de las especies mostrará las alteraciones de estos flujos. 

🚀 Espacio para responder al desafío

¿Cuál de los 3 retos estamos resolviendo?

Desafío #3: Preservar la biodiversidad y los hábitats en peligro.

¿Cómo contribuye a resolver los problemas a los que se enfrenta la reducción del riesgo de desastres?

Chelonia contribuye a detectar y analizar de manera integral diferentes variables que afectan de forma directa la biodiversidad marina y sus hábitats, permitiendo que se reduzcan los impactos negativos y posibles desastres causados por los desequilibrios en los ecosistemas.

Esta aplicación contribuye a la formulación de medidas de manejo que promuevan una mejor gestión de recursos con el fin de promover la adaptación y resiliencia de las comunidades a los efectos del cambio climático.

👩🏻‍💻 👩🏻‍💻 👨🏽‍💻 Equipo

Laura Cabezas: Estoy encargada del análisis de los servicios ecosistémicos de las zonas costeras e insulares. Soy Ingeniera Ambiental y Magíster en Manejo de Recursos Hídricos. Evalúo y estudio los sistemas de producción de alimentos.

Luis Alfredo Berrío: El cargo que desempeño es "Analista de datos geoespaciales y caracterización del paisaje". Soy Ingeniero Ambiental, Magíster en Ciencias Ambientales y en Natural Resources Management and Development. Analizo el riesgo a partir del uso de herramientas SIG y conocimiento del territorio.

Diana Cristina Cardona: Mi cargo en Chelonia es "Especialista en Ordenación Territorial y Gestión de Recursos Naturales". Formulo proyectos de planeación y ordenación territorial, gestión de riesgos y recursos naturales bajo parámetros de salud ambiental, cambio y variabilidad climática.