La deforestación sigue siendo un problema importante a nivel mundial: los bosques primarios han contribuido en un 16% a la pérdida total de la cubierta arbórea en las dos últimas décadas, impulsada por el cambio climático y la intensa actividad humana. Esto pone en peligro los recursos naturales, la biodiversidad y la calidad de vida de las personas.
por la Universidad Tecnológica de Kaunas
Para proteger los bosques, científicos lituanos, en colaboración con expertos suecos, han desarrollado Forest 4.0, un modelo inteligente de procesamiento de datos forestales que integra tecnologías de blockchain, Internet de las cosas (IdC) e inteligencia artificial (IA). El sistema permite monitorear en tiempo real las condiciones de los bosques , contabilizar los recursos de manera sostenible y crear un modelo de gobernanza forestal más transparente.
«Imagínese comprar una mesa y saber exactamente de qué bosque y árbol proviene. Este es exactamente el resultado del modelo de gestión de datos forestales propuesto», dice Rytis Maskeliūnas, profesor de la Universidad Tecnológica de Kaunas (KTU) que ayudó a desarrollar el sistema.
En su creación colaboraron investigadores de la Universidad Tecnológica de Kaunas, la Universidad Vytautas Magnus de Lituania y la Universidad Linnaeus de Suecia. El artículo «Transformación digital del futuro de la silvicultura: una exploración de los conceptos clave en los principios que sustentan Forest 4.0» se publica en Frontiers in Forests .
Los sensores inteligentes pueden detectar enfermedades de los árboles y tala ilegal
Este sistema consta de varias capas, siendo la primera la que se centra en la adquisición y gestión de datos. Esta capa se encarga de recopilar información de redes de sensores inalámbricos , que incluyen varios dispositivos IoT que miden factores como la savia de los árboles, la temperatura y la humedad del suelo, todos conectados mediante transmisión de datos . «De esta manera, nadie tiene que ir al bosque y tomar medidas manualmente», añade un profesor de la KTU.
El sistema Forest 4.0 cuenta con una solución IoT con sensores que se asemejan a casas para pájaros y que se instalan en los árboles. «Estos dispositivos envían datos a un sistema central, donde se analizan mediante algoritmos de inteligencia artificial dentro de la capa de análisis de datos», explica Egidijus Kazanavičius, profesor del Centro de Sistemas Informáticos en Tiempo Real de la KTU, que desarrolló el hardware.
Los resultados del análisis se utilizan en la capa de seguimiento y evaluación para examinar la salud de los bosques, la biodiversidad, el secuestro de carbono y los servicios ecosistémicos. «Esta información también es esencial para la siguiente fase del sistema: la gestión forestal», explica Maskeliūnas.
En aplicaciones prácticas, el investigador explica que al recopilar datos sobre las condiciones ambientales como la temperatura, la humedad y la calidad del aire de estos sensores, el sistema IoT puede evaluar la salud del bosque, monitorear los riesgos de incendio y ofrecer protección contra enfermedades, plagas o actividades ilegales.
Según Maskeliūnas, un sistema de vigilancia inteligente no se compone únicamente de sensores, sino que también se pueden utilizar las cámaras que ya están instaladas en el bosque. «Al analizar las imágenes de las cámaras y observar, por ejemplo, el oscurecimiento de las agujas, el IoT puede detectar el impacto de los insectos en los árboles, identificar enfermedades a través de manchas en las hojas y, al codificar los sonidos, puede indicar la tala ilegal», afirma.
También se puede adaptar para predecir cambios en los ecosistemas forestales y la propagación de especies invasoras.
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El objetivo: un bosque sano y exuberante lleno de animales.
Con el objetivo de revolucionar la gestión forestal, el sistema utiliza nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia, la sostenibilidad y la rentabilidad de los negocios forestales, optimizar el uso de los recursos, reducir los residuos y facilitar la toma de decisiones.
Además, el modelo Forest 4.0 permite gestionar la trazabilidad de la cadena de suministro, permitiendo monitorizar los procesos en todas las etapas, desde el bosque hasta el aserradero o incluso el producto final de madera.
Blockchain, una tecnología de registro digital descentralizado que garantiza la transparencia y la integridad de los datos, es la base de esta funcionalidad.
«La tecnología funciona sin autorización y proporciona un registro transparente, seguro e inmutable de todo lo que sucede en el bosque y su producción, reduciendo la tala ilegal y garantizando prácticas sostenibles», añade el profesor de la Facultad de Informática (IF) de la KTU.
A pesar de estas ventajas, los investigadores también se enfrentan a algunos retos a la hora de implementar Forest 4.0, como la elevada inversión inicial y un enfoque inerte hacia la innovación. «Se supone que es mejor optar por soluciones costosas y complejas, mientras que se presta menos atención a los sensores más pequeños y baratos. Deberíamos alegrarnos de que una solución que cuesta unos pocos cientos de euros sea capaz de recopilar y enviar datos por sí sola», afirma el profesor Maskeliūnas.
Además, el uso de la tecnología blockchain descentralizada requiere un alto nivel de confianza por parte de los usuarios; sin embargo, el desarrollo exitoso de la tecnología financiera (Fintech) está ayudando a superar estos temores.
Sin embargo, en otros países, como Alemania, este tipo de soluciones ya han ganado una mayor aceptación, lo que demuestra que Forest 4.0 tiene el potencial de convertirse en un estándar mundial y que Lituania puede servir de modelo para otros países en la promoción de una gestión forestal responsable y sostenible.
Hablando sobre el concepto de Bosque 4.0, Maskeliūnas dice que la gestión forestal inteligente tiene que ver con el cuidado del futuro de la naturaleza: «Es como la cuarta revolución industrial en silvicultura, con el objetivo de un bosque exuberante, no inflamable y lleno de animales».
Más información: Robertas Damaševičius et al, Transformación digital del futuro de la silvicultura: una exploración de los conceptos clave de los principios que sustentan Forest 4.0, Frontiers in Forests and Global Change (2024). DOI: 10.3389/ffgc.2024.1424327
