Un equipo de investigación del Instituto de Investigación Marina (Inmar) de la Universidad de Cádiz ha desarrollado un sistema de inteligencia artificial (IA) para detectar silbidos de cetáceos en el Estrecho de Gibraltar, “uno de los entornos marinos más ruidosos y complejos del mundo”.
Según han detallado, la herramienta reduce de forma “drástica” el tiempo de revisión manual, facilitando el seguimiento de las poblaciones y la identificación de periodos de mayor actividad, así como información objetiva para la gestión del tráfico marítimo en áreas sensibles.
De esta manera, la principal innovación del estudio reside en aplicar un proceso iterativo; esto es, un entrenamiento progresivo por el cual el modelo analizaba las grabaciones y señalaba posibles silbidos. Así, los expertos revisaban únicamente esos fragmentos candidatos y confirmaban cuáles eran correctos. Esa validación se volvía a incorporar para que el modelo aprendiera las particularidades acústicas de la zona.
Por tanto, el resultado es una herramienta capaz de analizar miles de horas de grabaciones submarinas con una fiabilidad cercana al 88%. “Haber anotado y revisado de forma manual más de 1,300 horas nos hubiese llevado meses o incluso años de trabajo; sería inviable. Con el modelo basta un día para procesar 500 horas”, ha explicado a la Fundación Descubre la investigadora de la UCA, Neus Pérez, coautora del estudio.
Más allá del Estrecho, la metodología es transferible a programas de monitorización acústica en otras regiones, no solo en entornos marinos con condiciones difíciles, como explican en el artículo ‘Iterative deep learning for cetacean whistle detection in the Strait of Gibraltar’, publicado en la revista Engineering Applications of Artificial Intelligence.
El Estrecho de Gibraltar es un corredor natural entre el Atlántico y el Mediterráneo, lo que implica que soporte gran cantidad de tráfico marítimo. Esas dos grandes masas de agua, cada una con características muy diferentes, sumado a la peculiar orografía, generan un área de corrientes y fenómenos oceanográficos únicos.
Esto también favorece la existencia de una gran diversidad y riqueza de especies marinas, con presencia regular de delfines, grandes odontocetos como orcas y cachalotes, y algunas ballenas y otras especies migratorias. De este modo, los investigadores instalaron sistemas de monitorización acústica pasiva cerca de la isla de Tarifa y recopilaron más de 1,300 horas de audio en cuatro sondeos, realizados durante mes y medio en diferentes épocas del año.
Esta técnica utiliza hidrófonos o micrófonos submarinos para registrar de forma continua los sonidos del mar sin interferir en el comportamiento de los animales, lo que permite el seguimiento nocturno, con mala visibilidad, temporales o a gran profundidad.
Paralelamente, desarrollaron un sistema para automatizar el proceso y seleccionar de manera inteligente los fragmentos con mayor probabilidad de contener vocalizaciones. Para entrenarlo utilizaron como base audios existentes en internet de sonidos de cetáceos. Mediante técnicas de transferencia de aprendizaje adaptaron al entorno marino modelos de IA originalmente diseñados para reconocer cantos de aves.
Por otro lado, el estudio también pone el foco en la importancia del paisaje sonoro marino, compuesto de biofonía, los sonidos de los seres vivos; geofonía, como olas y corrientes; y antropofonía, los de origen humano. “Los cetáceos son conocidos por su habilidad comunicativa, pero muchísimos organismos marinos generan sonido”, ha señalado Pérez que, además, ha matizado que “analizar ese conjunto nos permite evaluar un área marina y la calidad del agua, especialmente en zonas como el Estrecho, donde domina el componente humano”.
