Informática

de la biodiversidad

quién soy

  • Elio Lagunes Díaz, técnico académico, Inecol, Red Ambiente y Sustentabilidad
  • Hago ciencia de datos, desde hace 7 años
  • Orientado a la ecología, medio ambiente y sociedad
  • Con énfasis en sistemas de información geográfica
  • Todo lo que hago es usando exclusivamente software libre
  • M. C. y Dr. por el CIBNOR

gis.stackexchange.com

Informática de la biodiversidad

Es la aplicación de técnicas informáticas a datos de biodiversidad, tales como

  • taxonomía,
  • biogeografía o
  • ecología,

para

  • administrar,
  • explorar a través de algoritmos,
  • analizar e interpretar datos primarios referentes a la vida, particularmente al nivel de especie.

En esta plática veremos algunas anécdotas de cómo las técnicas informáticas han asistido en proyectos de conservación, alejándonos un póco del sentido estricto de informática de la biodiversidad, pero buscando responder preguntas trascendentales de la ecología.

Mi primera chamba

Monitoreo de hidroperiodo (cuántos meses al año pasa inundado un sitio) en el Sistema Lagunar de Alvarado. Registros mensuales en 23 sitios. Los instrumentos usados (piezómetros) eran tubos de PVC de 2 m, abiertos por ambos extremos, enterrados a una profundidad de 1 m.

sitios de monitoreo

visualización difícil

Primer paso siempre: visualizar los datos

hidroperiodo

análisis de series de tiempo

¿Qué estaba sucediendo?

La inundación excedía por mucho los pronósticos de incremento en nivel del mar; además el sitio no se veía más inundado de lo normal.

los tubos se estaban hundiendo

predicción

Actualización

de IBAs

Las IBAs y el objetivo

  • Important Bird and Biodiversity Area, una red global de sitios que organismos internacionales reconocen para regular actividades industriales (e.g. generación de energía eólica) dentro de estos sitios.
  • Actualizar las bases de datos de 50 IBAs para revisar que cumplen con los criterios de tener un número mínimo de aves de:
  • especies enlistadas como CR, EN, VU, NT
  • aves de rangos geográficos restringidos,
  • aves congregatorias
  • aves de poblaciones biogeográficas específicas

range restricted

EN species

El reto

  • eBird Basic Dataset 2021: 10,151,291 de registros (excel solo abre 1 millón por hoja);
  • 5 GB; R o python meten todo en el RAM por default, mejor utilizamos csvkit y ogr2ogr.
  • Traducción taxonómica entre AOS y BirdLife

Para evitar sobreestimaciones por proximidad, desarrollamos un método que consistía en unir todos los registros que estuvieran a cierta distancia dependiente del gremio y usar el valor más alto de la columna de conteo.

Para todas las especies, para todas las IBAs, para todos los criterios.

a) Number of records within buffer; b) Local maxima for OBSERVATION COUNT column with buffer. c) IBA location in Mexico. 1% of global population for O. derbianus was estimated at 17 individuals

Los resultados

  • 138 IBAs calificaron (y el objetivo eran 50)
  • Incluyendo 8 sitios que no habían calificado como IBAs previamente

Una población biogeográfica: Western grebe

Incendios en

restauraciones de manglar

La sucesión de vegetación post-fuego

  1. El mangle se pierde por incendios a menudo provocados, pero es raro que se llegue a esto, que es cuando se quema la turba
  2. El tule, una planta altamente inflamable coloniza estos sitios
  3. Se hacen restauraciones de manglar en estos tulares, pero los incendios, ocasionados por tortugueros o ganaderos las destruyen

restauración quemada, ~70 ha, 60,000 MX/ha

variables relacionadas a los puntos de calor

Visualizar nuestros modelos

diseño original

modelo de crecimiento

Datos obtenidos de mediciones de crecimiento (dendrometría) y reclutamiento

Resultados

Sitio de experimentación Supervivencia

En producción

obligate

freshwater dolphins

El equipo

Con un equipo de investigadores de India y Nepal hemos hecho modelos de nicho de los 3 delfines de río existentes: Ganges, Indus y Amazon, además del pez Golden Maseer.

Hemos trabajado modelado en ensamble de aptitud de hábitat en los sistemas hídricos de estos delfines.

Modeling Ganges river dolphin distribution and prioritizing areas for efficient conservation planning- a range-wide assessment, 2023

The effect of physiographic and hydrologic complexities and their alterations on the distribution of obligate freshwater dolphins, 2023

Variables para los delfines de río

Modelación y priorización de áreas

Una vez hecho el modelado, una pregunta importante es cómo priorizar áreas de acuerdo a la riqueza, desde una perspectiva geográfica. La propuesta geoespacial fue filtrar los sitios con alta aptitud de hábitata y luego ubicar los segmentos interconectados más grandes (clumps)

Aptitud de hábitat

Priorización

Otros

proyectos

Ciencia abierta

En el proyecto estratégico Ciencia Abierta del Inecol, estamos haciendo un diagnóstico de la producción de datos del instituto, para hacer un repositorio de datos, de acuerdo a la Ley General en materia de humanidades, ciencia y tecnología, que establece el derecho humano a la ciencia, particularmente en cuanto al acceso universal al conocimiento humanístico y científico y a sus beneficios sociales

Treepedia

Con un equipo de la red de viveros de biodiversidad rescatamos un algoritmo del MIT de 2015, escrito en python 2, para calcular el índice de vista verde (green view index) usando imágenes panorámicas de google. El GVI representa la vegetación que la gente ve en su día a día en la calle. Hasta ahora hemos procesado más de medio millón de panorámicas de Gdl, Mérida, Veracruz, Xalapa, León y Tijuana.

treepedia

Algo del google engine

Una gráfica de NDVI de 99 imágenes del satélite Sentinel 2A.

ndvis

Divulgación

https://pronaturaveracruz.org/recursos/galeria360/

Fin