Los drones o aeronaves no tripuladas (UAV) son, de hecho, una tecnología infrautilizada en el manejo de la vida silvestre, a pesar de la amplia gama de aplicaciones potenciales. Sin embargo, los drones son una herramienta emergente que ofrece una alternativa más segura, económica y silenciosa a los métodos tradicionales de estudio de la megafauna marina en un entorno natural.
Tienen numerosas ventajas en el monitoreo de la vida silvestre y la conservación de la naturaleza, ya que son más baratos que los aviones tripulados. Se pueden operar en el lugar y a menor altura y sonido, y su uso es independiente de la luz del día.
Afortunadamente, actualmente se están probando drones en todo el mundo para contar renos salvajes en los hábitats de montaña abierta y ungulados en bosques de pinos y hayas en países como Polonia. A medida que se desarrolla la tecnología y aumenta el mercado, los drones se vuelven asequibles para los administradores de la vida silvestre, los propietarios de tierras y otras partes interesadas involucradas en la gestión de la vida silvestre.
Los drones con sensores relevantes pueden abordar los desafíos tecnológicos que enfrentan las técnicas convencionales. Esta tecnología puede sortear obstáculos mientras vuela, brinda espacio para el ajuste altitudinal y se está convirtiendo cada vez más en una herramienta de conservación prometedora en el monitoreo ecológico. La tecnología tiene el potencial de un despliegue más rápido que los satélites o los aviones tripulados. También es útil para las especies de vida silvestre que son sensibles a las técnicas de reconocimiento terrestre. Los datos basados en UAV brindan información útil para respuestas de gestión oportunas y pueden complementar en gran medida las técnicas convencionales utilizadas en investigaciones basadas en la vida silvestre, monitoreo ecológico, conservación y prácticas de gestión.
No son los drones en sí, sino las cámaras montadas en los drones las que determinan la utilidad. Para monitorear animales homeotérmicos, las cámaras infrarrojas térmicas (TIR) que registran el calor emitido por el cuerpo pueden ser más exitosas que las cámaras ópticas (RGB) que registran la luz reflejada por el cuerpo, especialmente si la especie es difícil de distinguir ópticamente del entorno. .
El éxito de la detección mediante TIR depende de la altura de vuelo, el ángulo de la cámara, la temperatura y la humedad del entorno y la atmósfera, la temperatura de la piel/pelo del animal y su comportamiento y selección de hábitat.
Para estudios de vegetación, las cámaras multiespectrales que, además de RGB, miden NIR de infrarrojo cercano son útiles para la estimación de, por ejemplo, el índice de vegetación de diferencia normalizada NDVI para capturar información sobre la biomasa de vegetación verde viva de una planta o parcela de vegetación determinada.
En el mapeo de vegetación agrícola, las imágenes generalmente deben superponerse alrededor del 70 % para crear mapas de alta calidad. Los cambios en las condiciones de luz durante la recopilación de datos pueden causar errores graves en los mapas de vegetación, que a menudo se ven como rayas en un mapa, y deben tenerse en cuenta durante el procesamiento de datos.
Los drones incluyen varios tipos y tamaños de equipos, desde unos pocos cientos de gramos hasta miles de kilogramos. El uso militar de los UAV ha sido la fuerza impulsora del desarrollo técnico durante mucho tiempo. Aún así, especialmente durante las últimas décadas, los usuarios relacionados con la agricultura, la meteorología y los recursos naturales han comenzado a utilizar los UAV cada vez más.
Los tipos más adecuados para la conservación de la naturaleza y el seguimiento de la vida silvestre son los drones multirrotor y los drones de ala fija. Los drones multirrotor ofrecen la posibilidad de despegue y aterrizaje vertical con buena precisión de datos debido a la capacidad de controlar la posición y orientación de la cámara con precisión. La velocidad limitada y el tiempo de vuelo restringen su uso en el monitoreo de área amplia. Los drones de ala fija tienen tiempos de vuelo más largos debido al uso eficiente de la energía y, por lo general, vuelan más alto que los drones de rotores múltiples para cubrir áreas más grandes en el mismo tiempo de vuelo. Las desventajas son su incapacidad para flotar sin movimiento en un lugar, la necesidad de una pista o catapulta en el despegue y equipo de aterrizaje específico, como un paracaídas. Ambos tipos se pueden programar para seguir rutas de vuelo predeterminadas específicas.
Los desarrollos recientes en drones, inteligencia artificial y sistemas de imágenes térmicas en miniatura lo hicieron más flexible, asequible y preciso para la vigilancia aérea de ungulados. Se ha estimado que el estudio basado en vehículos aéreos no tripulados de 100 ha de territorio extenso consume aproximadamente 10 veces menos tiempo que los estudios análogos basados en visitas de campo tradicionales. Al revisar diferentes estudios, los investigadores concluyeron que los drones cuentan la vida silvestre de manera más precisa y precisa que los humanos.
Sin embargo, en la mayoría de los casos, el conteo de animales a partir de estudios aéreos todavía se realiza manualmente, la necesidad de automatización del procesamiento de datos es visible. La automatización también podría ayudar a usar diferentes sistemas de monitoreo de manera confiable, ya que hoy en día, el conteo manual puede reducir significativamente los resultados de densidad de población. En Australia, los macrópodos (canguros) se contaron tanto en helicópteros como en drones con cámaras ópticas y, como resultado, el dron ofrece una densidad de macrópodos mucho más baja que el helicóptero (3,2 frente a 53,8 animales km2 respectivamente). El análisis de brechas en la investigación sobre la peste porcina africana realizado por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, 2019) ha identificado a los drones (especialmente aquellos equipados con cámaras térmicas) como una fuente de datos importante.
Los UAV se han convertido en herramientas cada vez más populares para la investigación de la vida silvestre; En varios estudios de revisión se han identificado lagunas y desafíos en la investigación. Los investigadores revisaron las aplicaciones de los drones para la conservación en áreas protegidas, destacaron los posibles desafíos que pueden ayudar a guiar futuras investigaciones en el campo, brindaron una breve clasificación de las plataformas según las características y la aplicación, y una descripción general de los sensores y dispositivos acoplados a los drones.
También han recopilado recomendaciones sobre estrategias de observación para el seguimiento de animales mediante vehículos aéreos no tripulados equipados con cámaras térmicas. Se recomienda temprano en la mañana para estudios térmicos debido al máximo contraste entre el objeto de destino y el fondo.
Sin embargo, los principales desafíos del método basado en datos térmicos de UAV son las dificultades en la identificación de especies debido a la resolución relativamente baja de las cámaras térmicas, las regulaciones que limitan las operaciones de drones a la línea de visión visual y la alta dependencia del clima.
Desafíos asociados con drones en el monitoreo de vida silvestre
Hay muchos desafíos asociados con las aplicaciones de drones en diferentes tipos de hábitat para mamíferos como individuos, especies individuales o grupos de muchas especies al mismo tiempo.
1. Requisitos legales y éticos
El reciente surgimiento de la tecnología de drones y sus usos civiles han despertado la atención de las autoridades reguladoras legales y éticas en muchos países. Los requisitos del permiso, incluida la línea visual de visión (VLOS), reducen los usos efectivos del UAV en trabajos de investigación ambiental y de conservación. Existen consideraciones legales y éticas que regulan su uso, en función de cinco aspectos clave:el tipo, el tamaño, el uso previsto, las ubicaciones geográficas relacionadas con áreas restringidas, el cumplimiento de un procedimiento legal o administrativo específico, la privacidad humana, etc. Por lo tanto, adquirir permisos para volar drones en la mayoría de los países toma mucho tiempo debido a las restricciones sustanciales.
2. Desafíos técnicos
La aplicación de pequeños drones no necesita habilidades sofisticadas. Aún así, las habilidades técnicas necesarias son inevitables para garantizar operaciones seguras con drones y procesamiento de imágenes para generar datos en el cumplimiento de objetivos de monitoreo ecológico predeterminados. Esto incluye la planificación y ejecución de misiones de vuelo apropiadas. Otros desafíos técnicos asociados con los drones incluyen limitaciones de potencia y aspectos de bajo tiempo de vuelo que pueden afectar su rendimiento.
3. Condiciones meteorológicas
Varias condiciones climáticas son los próximos grandes desafíos y tienen diferentes niveles de impacto en el rendimiento del vuelo de drones. Por ejemplo, la cobertura de nubes, la neblina, la niebla y el vidriado causan un impacto moderado, mientras que el viento y la turbulencia, la temperatura, la lluvia, la humedad, la nieve y las tormentas solares causan impactos adversos. Los impactos severos en el rendimiento de los drones son causados principalmente por huracanes, relámpagos, pasillos y tornados.