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El seguimiento de la biodiversidad implica la observación y medición de especies, ecosistemas y sus cambios. El seguimiento puede consistir en identificar y contar distintas especies, observar sus comportamientos, detectar la ausencia de especies u observar otras formas de biodiversidad como genes, taxones, estructuras, funciones o ecosistemas más amplios.

Los resultados de las actividades de seguimiento pueden tener repercusiones esenciales en el uso del suelo , la gestión de los ecosistemas y las políticas. Los datos se utilizan para evaluar los servicios ecosistémicos, motivar el desarrollo urbano, formular argumentos políticos e incluso predecir futuras estadísticas sobre biodiversidad . El seguimiento de la biodiversidad suele correr a cargo de ecólogos u otros profesionales que observan la biodiversidad dentro de un paisaje definido o de un tema de investigación. Sin embargo, en este seguimiento participa cada vez más un público más amplio que colabora en el recuento, la identificación y la cartografía de especies para recopilar grandes conjuntos de datos. Las tecnologías digitales, incluidos los algoritmos automatizados de reconocimiento y predicción de especies, desempeñan un papel cada vez más importante en estas prácticas.

Este cuaderno de bitácora narra diferentes prácticas de seguimiento participativo de la biodiversidad y comparte datos del trabajo de campo realizado en los Países Bajos durante la primavera y el verano de 2023.

Un recorrido por el bosque se vuelve digital

El 26 de mayo, yo (Michelle) pude unirme a un paseo guiado por los campos y bosques del peelrandbreuk /">Peelrandbreuk, cerca de Uden (NL). Esta excursión estaba organizada por una sociedad regional de biología de campo y abierta al público. Al principio participé para conocer mejor el fenómeno terrestre del Peelrandbreuk y su peculiar biodiversidad , pero también pude aprender mucho sobre el uso que hacen los participantes de las aplicaciones móviles para la identificación de especies y el uso del reconocimiento automático de imágenes.

Una vez reunidos en el punto de partida de nuestra excursión, yo destacaba claramente sobre el resto del grupo por mi corta edad y, sobre todo, por mi falta de prismáticos semiprofesionales. Los demás participantes tenían claramente mucha experiencia en paseos por la biodiversidad local.

"¿Teinteresan los pájaros o las plantas?", preguntó otro participante. "Ambas cosas, supongo. Aunque probablemente no sepa mucho de ninguna de las dos", respondí.

Siguió una pequeña charla amistosa, y compartí brevemente que soy un investigador interesado en aprender más sobre la biodiversidad distintiva del Peelrandbreuk, así como mi proyecto de investigación comunitaria con la ecoaldea. No seguimos hablando de la tecnología digital en este proyecto, ya que la conversación derivó hacia otros derroteros.

Esto resultó ser útil más tarde, ya que pude observar las interacciones de los participantes con las tecnologías móviles de identificación de especies sin dirigir ni fomentar deliberadamente la participación de los usuarios.

Como tecnología, los prismáticos ya están estrechamente ligados al observador humano de la biodiversidad . Especialmente para los interesados en observar e identificar aves, los paseos por los bosques se hacen con los prismáticos listos, bien atados al cuello, para "capturar" todos los movimientos de las aves en los cielos y los árboles . Los paseos colectivos como éste suscitan un entusiasmo compartido cada vez que se avista un ave nueva. Los participantes se unen para compartir la ubicación exacta de una posible nueva ave en el horizonte:

"ala izquierda de los tres arbustos en medio del campo, más o menos a la mitad del pequeño árbol, en la rama que sobresale... ¿podría ser un Kieviet [Avefría, en inglés]?".

A continuación se debate sobre las distintas posibilidades en cuanto a la identidad de especie del ave. A menudo se llega a un acuerdo, pero a veces la conclusión final se queda a medias. Tales conversaciones implican asombro, emoción compartida e intercambio de conocimientos.

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Algunos de los participantes en el paseo por el Peelrandbreuk al inicio de la excursión. Imagen tomada por Michelle Westerlaken.

Sólo al cabo de un rato, el primer participante cogió su teléfono móvil para identificar una especie vegetal. Durante este paseo lúdico, la identificación no se buscaba necesariamente para vigilar la biodiversidad o aportar datos, sino que se inspiraba en la curiosidad colectiva. O para resolver una disputa.

"¿Witte gij't?"

Los participantes bromearon en un dialecto local, donde las palabras "¿una cabra blanca?" y "¿la conoces?" se pronuncian igual. Ese día no había ninguna cabra blanca en el bosque, pero cada vez más participantes empezaron a sacar sus teléfonos para identificar digitalmente las plantas locales.

Cada vez, antes de que la aplicación móvil revelara sus resultados, algunos participantes se aseguraban de anunciar públicamente sus conjeturas bien fundadas, esperando que la tecnología digital confirmara sus intuiciones. A veces, los resultados obtenidos a través de la tecnología digital asumían un papel de autoridad que zanjaba directamente los desacuerdos sobre las especies. Se llegó a una decisión única. Otras veces, los participantes cuestionaban directamente la función de reconocimiento de imágenes y el grupo utilizaba sus conocimientos colectivos sobre plantas para hacer sugerencias contradictorias. El índice de precisión del reconocimiento automático de imágenes desempeñó un papel importante en estas discusiones. Ciertas cifras eran indiscutibles, otros porcentajes abrían la discusión colectiva y las calificaciones más bajas eran causa inmediata de desacuerdos. La dinámica social cambió. Algunas personas eran rápidas en el uso de la aplicación , por lo que se convirtieron en los "identificadores". Otros "solían acertar" al anunciar especies antes de que la tecnología confirmara sus sugerencias, por lo que se les consideraba más entendidos. Varios participantes, entre los que me incluyo, observaron en silencio estas discusiones, posiblemente reflexionando sobre la flora y fauna próximas de una manera más personal.

"Effen kijken met de app" ["Echa un vistazo rápido con la aplicación "].

"Hoornbloem, zegt ie" ["oreja de ratón, dice"], gritó un "identificador" desde detrás de los arbustos.

"Ah, claro, eso también es posible", asintió un locutor tras escuchar la identificación digital.

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Un participante utiliza su teléfono móvil para fotografiar una planta y utilizar la tecnología de identificación automática de especies. Imagen tomada por Michelle Westerlaken.

Estas actividades también provocaron debates sobre el uso de ObsIdentify frente a Pl@ntnet, en los que la gente tenía preferencias diferentes. La gente cuestionó la objetividad científica de estas aplicaciones y se recordó mutuamente que no había que creer todo lo que"dicen estas aplicaciones".

"92% Koninginnekruid [cáñamo-agrimonio], bueno no reconozco esa hoja... oh en realidad, sí"

Unos metros más adelante, otro participante parece identificar la misma planta con una imagen diferente:

"29% Koninginnekruid [cáñamo-agrimonio], pero eso es muy poco", comenta un participante tras fotografiar la planta con la app.

"Bueno, creo que es bastante, la verdad", responde otro participante, a lo que sigue una conversación sobre la confusión numérica.

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Mientras algunas personas obtenían imágenes de cerca de las plantas "en cuestión", otras se dedicaban a discutir sobre posibles especies. Imagen tomada por Michelle Westerlaken.

Más tarde, de la identificación de plantas con aplicaciones móviles se pasó a la identificación de aves mediante la acústica a través de distintas aplicaciones móviles como Merlin. Este cambio también modificó la dinámica social del paseo, ya que se requiere silencio para inclinarse y escuchar los sonidos. También diferenció a las personas con intereses en las aves y las plantas. Al principio, los entusiastas de las aves seguían más preocupados por los prismáticos que por los teléfonos, pero una vez que se involucraron estas aplicaciones acústicas, esto cambió. De forma bastante orgánica, el grupo se dividió en dos grupos más pequeños. En un momento dado, uno de los grupos se retrasó bastante porque estaban enzarzados en una discusión extensa y digitalmente informada sobre la identificación de una flor amarilla que puede recibir muchos nombres diferentes. "Parece un Paardenbloem [diente de león], pero no lo es".

Casi al final del paseo, uno de los participantes reveló otro uso de estas aplicaciones que yo no había encontrado. Contó que, antes de reunirnos hoy, había buscado en la base de datos en línea los tipos de plantas raras que se habían observado anteriormente en esta zona para"saber qué buscar" durante el paseo. Es interesante observar también que la gente no se dedicó específicamente a subir sus fotos a través de las aplicaciones para contribuir con ellas a la base de datos en línea, sino que se preocuparon principalmente de las identificaciones automáticas de especies y desatendieron las imágenes después.



*Debido al carácter público de este paseo guiado, he anonimizado todas las fotografías y datos personales de los participantes.

Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Países Bajos

Prueba de los límites de la identificación automática de especies

La jornada y conferencia ARISE de marzo de 2023 se celebró en el Centro de Biodiversidad Naturalis de Leiden (Países Bajos). Además de un centro de investigación, Naturalis es también un museo de la biodiversidad . Tras debatir sobre el seguimiento participativo de la biodiversidad y la identificación automatizada de especies con ObsIdentify, Michelle puso a prueba los límites de este software y experimentó el proceso de validación interna.

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Fotografía tomada de un esqueleto de tiranosaurio alojado en el Centro de Biodiversidad Naturalis (un fósil de 67 millones de años de antigüedad, completo en un 80%, hembra, >30 años de edad, 12 metros de longitud y hallado originalmente en Montana, EE.UU.). El software de reconocimiento de imágenes de ObsIdentify determinó que podría tratarse de una marsopa (común).

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La aplicación ObsIdentify indica un índice de precisión del 75% para esta observación.

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Como referencia, estas son las observaciones (validadas) para este tipo de especies de delfines que se han realizado en los Países Bajos. Captura de pantalla de open-dataset, tomada por Michelle Westerlaken, recuperada el 6 de junio de 2023 a través de https://waarneming.nl/species/380/

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En 24 horas, un validador reconoció con éxito el error en la identificación y rechazó la observación. La imagen no sólo incluía el tipo de especie equivocado, sino que la observación tampoco seguía las normas establecidas por la plataforma. Quizás la "foto muestra un animal que no se ha visto en libertad o que claramente se ha escapado". Captura de pantalla de open-dataset, tomada por Michelle Westerlaken, recuperada el 6 de junio de 2023 a través de https://waarneming.nl/observation/266219698/

BioBlitz Ecodorp Boekel

Entre el 18 y el 21 de mayo organizamos un BioBlitz en Ecodorp Boekel para cartografiar las especies locales y experimentar el uso de aplicaciones automatizadas de identificación de especies. El BioBlitz fue organizado por Michelle y aproximadamente 11 participantes se unieron para mapear especies de plantas, animales y hongos a través de la aplicación móvil ObsIdentify. (Se unieron más personas cuyos datos no se recogieron, incluidos los <18 años de edad, así como las personas que se unieron pero no registraron sus datos en línea a través de la aplicación ). Durante este fin de semana prolongado con condiciones meteorológicas agradables, subimos colectivamente 310 observaciones que incluían 157 especies diferentes.

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Visualización de datos del BioBlitz en Ecodorp Boekel, captura de pantalla de open-dataset tomada por Michelle Westerlaken, recuperada el 6 de junio de 2023 a través de https://waarneming.nl/bioblitz/bioblitz-ecodorp-boekel/.

Lo que salta inmediatamente a la vista al observar estos datos es el gran interés de los habitantes de Ecodorp por observar e identificar especies vegetales. Contrariamente a las estadísticas de los usuarios de Waarnemingen.nl, que observan sobre todo aves, este BioBlitz estaba mucho más orientado a las plantas. Esto no sólo refleja el interés de los habitantes y el tiempo que dedican al cultivo de sus propios alimentos, sino que también nos dimos cuenta de que las plantas eran mucho más fáciles de documentar que los insectos en movimiento o los hongos casi invisibles.

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Un participante observa especies en la hierba en Ecodorp Boekel. Imagen tomada por Michelle Westerlaken

Al entrevistar a los participantes mientras localizaban especies y utilizaban la aplicación móvil se descubrieron muchas historias y observaciones interesantes. Un participante se dedicaba a entrenar la vista y la actividad de buscar insectos le pareció muy adecuada para entrenar el movimiento ocular y cambiar de perspectiva. Otro participante fue desplazado forzosamente de Yemen y, mientras observaba especies a nivel local, hablamos de los tipos de plantas que hay en Yemen, sus nombres y las relaciones de los miembros de su familia con las plantas autóctonas.

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Dos participantes en el BioBlitz buscan insectos en la hierba. Imagen tomada por Michelle Westerlaken

A una de las participantes le preocupaba el valor científico de cartografiar las especies. Ella es una voluntaria con experiencia en el seguimiento de la biodiversidad y compartió los principios del seguimiento sistemático para ayudar a dividir a la gente de la zona. Algunos padres se unieron al BioBlitz con sus hijos como actividad educativa. Entablaron conversaciones y expresaron su entusiasmo por las distintas especies que encontraron. Otros participantes estaban más interesados en cartografiar los pequeños jardines que hay frente a sus casas para conocer la biodiversidad que puede observarse cerca de ellos.

Varios participantes tuvieron dificultades para conectar sus teléfonos móviles a la aplicación o experimentaron otras limitaciones, como alcanzar los límites de datos móviles en sus teléfonos. Otro tema muy debatido fue la precisión de la identificación automática de especies. Los participantes descubrieron que la aplicación sólo registraba automáticamente la observación una vez que revelaba una precisión superior al 90% para cada observación. Esto llevó a los participantes a descartar todas las observaciones "menos acertadas" y a borrar estas imágenes. Los participantes debatieron estrategias para fotografiar "correctamente" las plantas y observaron cómo ciertos grupos de plantas (como las gramíneas) eran mucho más difíciles de identificar.

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Descubrimos, entre otras cosas, que la forma más satisfactoria de representar una planta para el reconocimiento automatizado de especies podría incluir imágenes claras y aisladas de plantas con estructuras similares a hojas en estado de floración. Imagen tomada por Michelle Westerlaken

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Con la aplicación ObsIdentify, la especie se identificó como "kromhals" (bugloss, en inglés) con una precisión del 100%. Captura de pantalla del conjunto de datos abiertos ObsIdentify, tomada por Michelle Westerlaken.

Un comentario recurrente durante el BioBlitz fue el entusiasmo de los participantes por el uso de la aplicación móvil. "Es realmente adictivo", dijo una participante. Explicó que trabajaba en el mantenimiento del huerto durante el día, pero que se sentía atraída continuamente por las imágenes y el registro de nuevas observaciones a medida que diferentes especies llamaban su atención. Esta forma de moverse por el espacio le recordaba a Michelle la exploración de videojuegos de mundo abierto diseñados para despertar la curiosidad mediante la colocación estratégica de elementos de juego.

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Un participante en el BioBlitz fotografiando una especie vegetal para su identificación. Imagen tomada por Michelle Westerlaken

Ésta es sólo una pequeña muestra de reflexiones e imágenes del BioBlitz. Revela cómo la actividad de cartografiar la biodiversidad a escala local está estrechamente relacionada con los intereses y experiencias personales de la gente. Más que una colección de observaciones que se asemeje a la exactitud científica, la actividad de cartografiar proporciona una reflexión más detallada sobre cómo los participantes se sienten atraídos por las distintas especies. Además, los resultados no reflejan la presencia de especies, sino que demuestran principalmente qué especies son aptas para la identificación automática con el software de reconocimiento de imágenes de la aplicación .

En las semanas siguientes al BioBlitz, más habitantes de Ecodorp se unieron como usuarios registrados de ObsIdentify y compartieron experiencias y perspectivas. La gente utilizó la aplicación para hacerse preguntas sobre qué plantas locales son comestibles, y disfrutaron haciéndose preguntas a sí mismos y a los demás sobre la identificación de especies. Los habitantes siguen añadiendo observaciones de especies a la plataforma y es posible que se añadan más reflexiones a medida que se desarrolle el trabajo de campo.

Naturalis Biodiversity Center, Leiden, Países Bajos

Prácticas de normalización de datos sobre biodiversidad

Durante el taller ARISE-day 2023, yo (Michelle) tuve la oportunidad de asistir a un taller de gestión de datos organizado por el nodo holandés de GBIF, donde aprendí más sobre los principios de estandarización de datos para datos de biodiversidad . Aquí trabajamos con el conjunto de datos de árboles monumentales holandeses para explorar cómo crear una base de datos que pueda cargarse en GBIF. Lo que me llamó la atención durante este taller fueron las diversas formas en que los datos de árboles individuales que tienen valor histórico, cultural o social se transforman en una base de datos que sólo incluye nombres de especies, coordenadas GPS, años de las plantas, imágenes y el nombre del fotógrafo. En otras palabras, el proceso de estandarización trabaja para crear categorías singulares que sirvan para todas las ocurrencias de GBIF, eliminando así aquellos tipos de datos que hacen que estas ocurrencias sean únicas.

Además, mientras que el protocolo Darwin Core es de código abierto y se describe como "flexible", las prácticas de normalización de GBIF se alinean con un tipo más occidental de gestión de datos científicos que, por ejemplo, da prioridad a los nombres de las especies, las marcas de tiempo, la ubicación y los datos de propiedad. Cuando este tipo de normalización de datos se implanta a escala mundial, se corre el riesgo de eliminar las posibilidades de que otros tipos de datos se incluyan en marcos globales. Uno de los organizadores señaló que, si bien los principios de datos FAIR son importantes para los datos holandeses de GBIF, los principios CARE no son realmente relevantes porque "son para los pueblos indígenas y la soberanía de los datos". Estas interpretaciones demuestran cómo las personas implicadas en la gestión de datos sobre biodiversidad en el Norte Global pueden considerar las diferentes prácticas de datos como iniciativas separadas en todo el mundo con protocolos éticos distintos, mientras que al mismo tiempo GBIF trabaja para establecer estándares globales. Estas experiencias materializan las necesidades contrapuestas tanto de estandarización de datos como de formas únicas de entender la biodiversidad .

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Vista parcial de la base de datos holandesa de árboles monumentales utilizada en el taller de gestión de datos NLBIF. Captura de pantalla tomada por Michelle Westerlaken de un conjunto de datos abiertos, recuperada el 30 de marzo a través de https://bomen.meetnetportaal.nl/.

Aplicaciones de identificación de especies e infraestructuras de bases de datos sobre biodiversidad

Con el creciente uso de teléfonos móviles inteligentes, las aplicaciones que ayudan a vigilar la biodiversidad están muy extendidas y cuentan con millones de usuarios (sobre todo en el Norte Global). Estas aplicaciones se centran específicamente en el reconocimiento de especies de plantas, animales y hongos a partir de grabaciones de imagen o sonido. Antes, los taxónomos o los científicos ciudadanos tenían que evaluar manualmente todos estos datos para identificar las especies. Ahora, la mayoría de las aplicaciones más utilizadas incorporan funciones automatizadas para identificar especies a partir de técnicas de reconocimiento de imágenes o sonidos.

Ejemplos de aplicaciones con grandes bases de usuarios son iNaturalist, eBird,Merlin (las tres desarrolladas en Estados Unidos), la francesa Pl@ntNet, la holandesa ObsIdentify y nodos nacionales de iNaturalist como el portal británico iRecord. Cada una de estas aplicaciones recoge miles de observaciones al día. Dependiendo de la infraestructura de la aplicación , además de los datos de identificación de las especies, cada observación contiene metadatos sobre la hora, la ubicación y estadísticas del usuario. Algunas aplicaciones, como iNaturalist, se basan principalmente en la observación automatizada y la ciencia ciudadana, mientras que otras, como ObsIdentify, seleccionan observaciones específicas para que sean evaluadas por "validadores" o "expertos" voluntarios. Algunas de estas tecnologías también pueden conectarse directamente a equipos como prismáticos o cámaras para registrar directamente imágenes más detalladas y de alta resolución.

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Esta tabla muestra las diferentes categorías de validación de ObsIdentify para dar una indicación de cómo el reconocimiento automatizado de especies es evaluado por un grupo de voluntarios-expertos. Captura de pantalla realizada por Michelle Westerlaken, recuperada el 6 de junio de 2023 a través de https://observation.org/pages/validation/

En lugar de desarrollar nuevos conjuntos de datos taxonómicos, estas aplicaciones suelen estar conectadas a bases de datos digitales de especies nacionales e internacionales de mayor envergadura. eBird, por ejemplo, trabaja con el "Working Group Avian Checklists" para crear una taxonomía global única para las especies aviares. ObsIdentify es una aplicación de Observations.org, que está conectada con Naturalis, un instituto nacional holandés de biodiversidad . La mayoría de los datos (validados) de estas aplicaciones, incluido iNaturalist, se indexan finalmente como datos abiertos en GBIF, el Global Biodiversity Information Facility.

GBIF contiene cientos de millones de registros de presencia de especies procedentes de fuentes como colecciones de museos, ADN electrónico, bases de datos de investigación y datos de ciudadanos. La iniciativa intergubernamental se puso en marcha en 1999, tiene una secretaría en Copenhague, cuenta con la participación de 42 países con derecho a voto y está financiada por los gobiernos. Uno de sus objetivos es crear protocolos de estándares de datos, concretamente con el uso del protocolo Darwin Core.

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