COTSBOT: EL DRONE SUBMARINO QUE PROTEGE LOS ARRECIFES DE LOS ATAQUES DE LAS ESTRELLAS DE MAR CORONA DE ESPINAS

Actualmente los arrecifes de la Gran Barrera de Coral (GBC) en Australia se encuentran en medio de una crisis por la explosión demográfica de las estrellas de mar que comen coral. Las estrellas de mar de corona de espinas (COTS, por sus siglas en inglés) son endémicas de los arrecifes de coral indopacíficos y puesto que comen corales juegan un papel importante en los arrecifes, ya que se alimentan de los corales de más rápido crecimiento, como los corales de placa, lo que permite que las especies de crecimiento más lento formen colonias, lo que aumenta la diversidad de los corales. Pero cuando los brotes de COTS cíclicos normales comienzan a ocurrir con una frecuencia cada vez mayor, junto con la actual crisis de blanqueamiento de coral, la intervención humana es crítica. 

Las COTS son responsables del 40% de la disminución de la cubierta de coral en el arrecife. Sin embargo, el consenso general entre los científicos es que los números de COTS y los brotes se han incrementado por dos razones, ambas antropocéntricas, es decir, originadas por las actividades humanas:

• El exceso de nutrientes en el agua causado por la escorrentía costera y agrícola hacia el océano. Esto promueve la floración del plancton, que alimenta las larvas de la estrella de mar corona de espinas.
• Disminución de los depredadores naturales, como el caracol gigante del Tritón y el pez napoleón maorí, entre otros.

Desafortunadamente, la única solución para reducir la población de COTS es que se mata un porcentaje de las estrellas de mar en el arrecife. Durante décadas, los buceadores lo han estado haciendo manualmente, pero simplemente no hay suficientes personas para cubrir todos los puntos calientes infectados con COTS en el arrecife. 

Allí es donde entra en juego el nuevo protector de la GBC, un drone o robot submarino llamado COTSbot desarrollado en la Universidad de Tecnología de Queensland (QUT). Este pequeño robot detecta y elimina las COTS a través de una inyección letal de una solución de sal biliar, controlando así su población y evitando que perjudique los arrecifes. Este líquido no es peligroso para otras especies ni para el océano.

Sus creadores son el Dr. Matthew Dunbabin y el Dr. Feras Dayoub. Dunbabin también desarrolló posteriormente el Larvalbot para llevar a cabo una restauración larvaria en aquellas partes de los arrecifes donde los corales habían muerto. El COTSBot es la nueva generación de RangerBOT multipropósito de bajo costo.

La GBC no es solamente el organismo vivo más grande del planeta, pudiendo ser visto desde el espacio, sino que de ella depende miles de especies marinas y terrestres incluido el ser humano, pues para muchos representa su principal fuente de alimentos. Si bien las causas del problema en el brote exagerado de estrellas de mar deben ser resueltas por el ser humano en el corto, mediano y largo plazo, contar con un ejército de drones que colabore con mantener a raya el número de estrellas de mar en el corto plazo es una gran ayuda.

El exclusivo vehículo multifunción está diseñado para:

• Seguir una ruta preprogramada sobre la GBR
• Buscar los brotes de los destructivos COTS
• Identificar objetivos utilizando tecnología basada en la visión. En pruebas de laboratorio, COTSbot identificó su objetivo el 99.4% del tiempo.
• Tomar fotos del objeto a verificar. Si el dron no está seguro de su objetivo, es capaz de tomar una foto y enviarla al equipo en tierra, para su verificación. Estas fotos se utilizan para mejorar el software de detección, lo que lleva a identificaciones más positivas sin la necesidad de intervención humana.
• Apuntar solo a la estrella de mar viva prevista
• Identificar a su víctima ignorando los señuelos 3-D. Ahora es tan bueno para reconocer las estrellas de mar que ignora por completo los señuelos impresos en 3D que se han colocado para probar su precisión, y solo apunta al COTS en vivo.
• Operar a menos de un metro del fondo marino
• Navegar por complejos entornos submarinos
• Controlar otras plagas como especies invasoras
• Utilizar cámaras estereoscópicas para la percepción de la profundidad
• Utilizar cinco propulsores y GPS y sensor de pitch-and-roll
• Desplegar y retraer el brazo de inyección neumática que entrega las dosis fatales
• Inyectar de un disparo fatal a las COTS en 24 horas
• Trabajar en diferentes niveles de visibilidad y profundidad
• Monitorear la calidad del agua y la decoloración de los corales
• Monitorear la contaminación y la sedimentación
• Realizar un mapeo de los arrecifes en una escala expansiva
• Tomar decisiones estando bajo el agua
• Aprender de sus experiencias en el campo y de comentarios humanos añadidos al banco de memoria. El sistema de detección inicial se desarrolló utilizando imágenes reunidas por buzos humanos que patrullan el arrecife y erradican manualmente las estrellas de mar.
• Realizar búsquedas de ocho horas - entregando hasta 200 disparos letales
• Es accesible para las comunidades de arrecifes de todo el mundo

Cómo funciona este extraordinario robot:

1. El COTSbot sigue un camino preprogramado, subiendo y bajando la Gran Barrera de Coral con la ayuda de cinco propulsores. Se mantiene cerca del arrecife, y evita chocar con la delicada estructura, con la ayuda de un sonar y varias cámaras.
2. Las cámaras escanean en busca de estrellas de mar, que se distinguen por sus colores purpúreos, formas de brazos y espinas y movimiento progresivo. Las estrellas de mar a menudo se envuelven y esconden bajo afloramientos de coral, pero el software del robot ha sido programado para reconocer esas posiciones.
3. Cuando el robot ve una estrella de mar con espinas, su brazo neumático con aguja baja e inyecta 10 mililitros de sales biliares venenosas en el equinodermo. Los compuestos digieren efectivamente al animal desde el interior.
4. Una estrella de mar envenenada morirá dentro de las 24 horas, sin dejar ninguna oportunidad para la separación y la regeneración, una táctica de supervivencia que es una bendición para la población de estrellas de mar, pero enloquece a quienes intentan reducir su número.
5. Los tanques del vehículo llevan suficiente veneno para matar a más de 200 estrellas de mar en una misión de cuatro a ocho horas. El ritmo rápido es clave porque incluso una estrella de mar puede engendrar millones de crías.

RangerBot completó sus primeras pruebas de campo en el año 2017 en la bahía Moreton de Queensland, probando sus partes mecánicas y su sistema de navegación. Desde entonces, Richard Fitzpatrick  de la  Fundación Biopixel Oceans ha estado trabajando con el Dr. Matt Dunbabin de QUT en el apoyo a los ensayos activos en la GBC. COTSbot tiene el potencial de ser un multiplicador de fuerza real para el proceso de erradicación de las estrellas de mar, cuantos más implementes mejor. "Imagine cuánto terreno podrían cubrir los programas de erradicación con una flota de 10 o 100 RangerBots a su disposición, robots que pueden trabajar día y noche y en cualquier condición climática". 

Los visitantes de la GBC pueden informar a las autoridades de los avistamientos de esta estrella de mar. Esto ayuda a los administradores de los parques marinos a monitorear e identificar cualquier punto problemático en el que se necesiten más investigaciones y acciones. La flota de RangerBots está funcionando de manera autónoma desde 2018.

Fuentes:

Biopixel https://bit.ly/2VeKd0I

Evolving Science https://bit.ly/2Vr8TrY

Scientic American https://bit.ly/2fRPhDI