Contexto

Los desechos marinos son una de las amenazas más generalizadas para la salud de las zonas costeras, los océanos y las vías navegables. Es un problema de interés local, regional, nacional e internacional. Los desechos marinos pueden herir o matar a la fauna marina, dañar y degradar los hábitats, interferir con la seguridad de la navegación, causar pérdidas económicas a las industrias pesqueras y marítimas, degradar la calidad de vida de las comunidades costeras y amenazar la salud y la seguridad humanas. Se cree que al menos ocho millones de toneladas de plástico acaban en nuestros océanos cada año y constituyen el 80% de todos los desechos marinos presentes, desde las aguas superficiales hasta los sedimentos de las profundidades.

La Ley de Investigación, Prevención y Reducción de los Desechos Marinos de Estados Unidos define los desechos marinos como "cualquier material sólido persistente fabricado o procesado y directa o indirectamente, intencionalmente o no, desechado o abandonado en el medio ambiente marino o en los sistemas de conexión" (https://www.epa.gov/trash-free-waters/toxicological-threats-plastic). Los desechos marinos de diversos tamaños -desde partículas microscópicas hasta objetos de varios metros- son omnipresentes en el océano mundial. Sin embargo, es difícil rastrear y cuantificar la cantidad de desechos marinos que hay actualmente en el océano y determinar dónde están las mayores concentraciones, cómo se distribuyen y cómo interactúan los desechos con los elementos biológicos del océano. Esta información es fundamental para formular y promulgar cualquier tipo de estrategia de mitigación para abordar el problema de los desechos marinos.

Aunque los desechos marinos llegan al océano a diario a través de la deposición atmosférica (basura arrastrada por el viento), los vertidos fluviales y la eliminación inadecuada de los desechos de la pesca y las embarcaciones, los grandes eventos de desechos causados por desastres también contribuyen de manera significativa. Por ejemplo, los huracanes y los corrimientos de tierra pueden arrastrar al océano grandes cantidades de escombros, desde viviendas e infraestructuras derribadas hasta pequeños trozos de basura. Para garantizar un océano sostenible y saludable, es fundamental seguir la pista de dónde se encuentran estos desechos y qué ocurre con ellos.

El problema de los desechos marinos ha sido ampliamente reconocido; existen varias iniciativas, a nivel nacional e internacional, dedicadas a elaborar estrategias para abordar el problema de los desechos.

Objetivos

Su reto consiste en aprovechar la tecnología geoespacial y aplicar las capacidades de la inteligencia artificial/aprendizaje automático (IA/ML) para supervisar, detectar y cuantificar los desechos marinos de plástico. Concretamente, ¿existen ventajas potenciales y limitaciones en la utilización de algoritmos de IA/ML para clasificar de forma rápida y económica la contaminación por plásticos e informar/visualizar los resultados de forma accesible al público?

En la actualidad, los sistemas de observación de los desechos marinos están en pañales. Debido a la gran diversidad de tamaños, tipos, formas, flotabilidad y composición química de los desechos, la teledetección es la única tecnología capaz de proporcionar la observación uniforme necesaria para afrontar este reto. Tu solución debe introducir los datos de la teledetección en una base de datos que pueda incorporarse a un dashboard para permitir el acceso a esta información.

Para abordar este reto, utilizarás los datos de teledetección existentes sobre los plásticos y aplicarás las capacidades de IA/ML para:

  1. Crear una base de datos de visualización basada en algoritmos de IA/ML que ayude a clasificar y detectar estos plásticos utilizando datos de teledetección. Mira sitios como The Global Forest Watch, financiado en parte por USAID, para ver ejemplos.
  2. Comprender las posibles ventajas y limitaciones de la utilización de algoritmos de IA/ML para clasificar la contaminación por plásticos.

Tu solución debe permitir que los datos sobre residuos plásticos sean más accesibles y valiosos para los ciudadanos científicos, los expertos en teledetección, así como los responsables políticos y los reguladores. Debería permitir a los científicos detectar mejor los plásticos utilizando datos de teledetección y a los responsables políticos utilizar esta información para efectuar cambios.