El agua, que llega hasta la cintura, dificulta caminar. La temperatura ronda los 34°C y la ropa se pega al cuerpo. Adentrarse al bosque virgen de la Amazonía del Guaviare, donde llueve durante ocho meses al año, no es tarea sencilla. Aun así, recorrer aquellos caminos inundables hace parte del día a día de comunidades indígenas y campesinas que encuentran un sustento cultural y económico en las palmas amazónicas.
“Hoy en día el aprovechamiento de sus frutos se hace manualmente; esto genera un peligro en el continuo desplazamiento para monitorear el estado de madurez, puesto que la ubicación de las palmas está en cananguchales (bosques inundados) donde te encuentras reptiles venenosos”, relata Willintong Marín, quien cursa el doctorado en Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana.
Marín busca —con su tesis doctoral— una solución que facilitaría el inventario de palma y la identificación del estado de madurez de sus frutos por medio de drones, herramientas aéreas que, a pesar de su reducido tamaño, son poderosas gracias a sus cámaras de alta calidad y su capacidad de recorrer extensas zonas en pocos minutos. Así pueden usarse tanto para entrega de paquetes, como para identificar minas antipersona en lugares de difícil acceso.
En este caso, el ingeniero destaca que mientras una persona tardaría más de una semana en visitar tres hectáreas durante la época de invierno, a un dron le toma solo una hora sobrevolar cien.
“Son cientos de hectáreas que hay que inventariar y la recolecta y el seguimiento del estado de madurez es bastante dispendioso, porque no todas las plantas maduran al tiempo, así que hay que ir varias veces. Hacer el recorrido y no encontrar nada es un gran desgaste en condiciones tan inhóspitas”, explica Marín.
Agrega, además, que su sistema identifica cuántas palmas hay por hectárea y determina si el fruto está maduro, verde o pintón con solo observar el follaje (hojas y ramas), esto mediante el uso de herramientas de visión por computadora, una rama de la inteligencia artificial que realiza procesamiento de imágenes capturadas por cámaras multiespectrales, algoritmos de aprendizaje profundo y aprendizaje automático. De tal manera, los drones ayudarían a seleccionar las rutas donde ya hay frutos aptos para el consumo con tal de ahorrar tiempo y reducir esfuerzos.
Tres palmas amazónicas de interés
En la Amazonía colombiana existen más de 82 especies de palmas, de acuerdo con un estudio realizado por el Instituto de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Colombia. Sin embargo, la investigación de Marín permite identificar con drones, entre miles de hectáreas en los bosques, tres tipos de palma: moriche, asaí y seje, especies no maderables del bosque.
“Las tres tienen un atractivo especial para la industria nacional e internacional, pues de ellas se derivan productos para la belleza, la salud y, sobre todo, para la alimentación”, puntualiza el doctorando.
Las palmas amazónicas habitan los bosques tropicales de Suramérica. Sus tallos miden hasta 40 metros de alto y sus coronas están cubiertas por unas 12 o 14 hojas de más de dos metros de longitud en forma de corona.
De los cogollos (flores) de los morichales salen las fibras con las que se fabrican hamacas, sombreros, mochilas y otras artesanías. Sus hojas sirven para techar viviendas y sus tallos para construir pisos y paredes. Además, sus frutos son ricos en vitaminas y minerales, según explica el Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas (SINCHI) en una investigación publicada en 2018.
Los frutos del asaí son un éxito en la gastronomía. No es extraño encontrarlos en helados, batidos, tortas o pancakes porque son ricos en antioxidantes, fibra y vitaminas.
Y aunque el seje es poco conocido, estudios demuestran que de su palma se extrae un aceite de mejor o igual calidad que el aceite de oliva.
Drones al servicio de la comunidad
La investigación en la que Marín trabaja desde hace cuatro años en San José del Guaviare, en conjunto con especialistas del SINCHI y sus directores de tesis Julián Colorado e Iván Mondragón, profesores de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, tiene tres fases.
La primera, que ya está culminada, era identificar el estado de madurez de los frutos mediante técnicas de visión artificial e índices de vegetación. La segunda, reconocer la palma mediante técnicas de aprendizaje profundo para apoyar los inventarios del bosque. Y la tercera, que aún está en proceso, determinar el estado de madurez del fruto mediante el comportamiento de la radiación fotosintética de la planta a nivel de dosel (copa de las palmas) correlacionándolo con el estado de madurez del fruto.
Para otras aplicaciones de la agricultura, “en la medida en que se haga un monitoreo continuo al cultivo, la identificación de las enfermedades que lo afectan se hace al inicio y no cuando ya estén avanzadas, lo que se traduce en mayor capacidad de reacción”, dice.
El porcentaje de éxito de los experimentos hasta ahora ha sido satisfactorio. Para la identificación de palma en bosque denso (donde hay cientos de otras especies que dificultan el monitoreo) obtuvo un 97 %; en bosque disperso, 100 %; en llanura inundable, 92 %; y en bosque denso sin presencia de las palmas de interés, 99,8 %. Esto último es importante para Marín porque evita falsos indicadores.
Los resultados son tan valiosos que la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería (Acofi) le otorgó un premio por la investigación en el marco del Encuentro Nacional de Estudiantes de Doctorado en Ingeniería, que se llevó a cabo en septiembre de 2022.
Para recoger los frutos de las palmas amazónicas una persona escala poco a poco abrazándose del tronco hasta que llega a la cima.
“El dron hace estas correlaciones sobrevolando a 60 metros de altura (en promedio, las palmas estudiadas miden 25 metros de altura) y sin necesidad de ver los frutos de la planta, solo con la radiación fotosintética”, agrega.
Además, explica que este modelo se puede aplicar a otras especies de palmas para así apoyar inventarios forestales. Incluso, comenta que es posible replicar el sistema para identificar siembras de coca y cualquier otro cultivo abundante que sea de interés. Para ello solo hace falta reentrenar el algoritmo.
“Ya no se puede depender más de la coca. Quiero mostrar que hay cultivos lícitos con los que las comunidades podrían empezar a florecer económicamente y que a través del uso de drones se puede dar un aprovechamiento sostenible de un sinnúmero de palmas que tienen un atractivo particular tanto a nivel nacional como internacional”, sostiene el experto, quien desde muy joven vive en San José del Guaviare.
“La economía —inestable— que generan los cultivos ilícitos, más la deforestación y la ganadería extensiva vienen siendo consideradas por otras estrategias de aprovechamiento sostenible mediante planes de manejo y otras políticas públicas locales y del orden nacional, las cuales exigen nuevos retos y desafíos de cara a salvaguardar el planeta, pero también de trabajo local y nuevas formas del relacionamiento con el territorio, la cultura y sus costumbres”, agrega.
En pocas palabras, la solución que propone Marín impacta directamente en las comunidades que se llenan las botas de barro y se enfrentan a varios peligros para conseguir un sustento. Su meta es que esta investigación llegue a más territorios para así demostrar que la tecnología al servicio de la sociedad se refleja en la calidad de vida.
