AUTONATURA2000TRES - Implementación de un sistema acoplado de monitoreo de la pesca y los recursos pesqueros basado en inteligencia artificial en un espacio de la Red Natura 2000

PORTADA AUTONATURA
Temática: 
Eje 4. Áreas protegidas
Objetivos: 

 

Objetivo general:

El objetivo global del proyecto AutoNatura2000tres consiste en la implementación y automatización de un sistema acoplado de monitoreo de la presión de pesca y de los recursos pesqueros basado en la adquisición de imágenes de alta definición y su análisis mediante herramientas de inteligencia artificial (deep learning) en un espacio la Red Natura 2000 marina.

 

Objetivos específicos:

  1. Desarrollo y automatización del sistema autónomo de adquisición de imágenes de alta resolución para el monitoreo de la pesca desarrollado en AutoNatura2000 (convocatoria 2017 del Programa Pleamar) en un espacio de la de la Red Natura 2000 marina (la reserva marina de la bahía de Palma).
  2. Desarrollo y automatización del sistema autónomo de adquisición de imágenes de alta resolución para los recursos pesqueros desarrollado en AutoNatura2000dos (convocatoria 2018 del Programa Pleamar) en un espacio de la de la Red Natura 2000 marina (la reserva marina de la bahía de Palma).
  3. Desarrollo de dos algoritmos matemáticos basados en inteligencia artificial (deep learning): extensión del algoritmo desarrollado en AutoNatura2000 para la identificación automática y seguimiento de barcos de pesca utilizando técnicas de aprendizaje profundo y extensión del algoritmo desarrollado en AutoNatura2000dos para la identificación automática y seguimiento de peces utilizando técnicas de aprendizaje profundo.
  4. Acoplamiento y validación del nuevo de monitoreo de la pesca y los recursos pesqueros: error de identificación de barcos de pesca y peces, porcentaje de acierto, falsos positivos y precisión del seguimiento.
  5. Transferencia del conocimiento generado en AutoNatura2000tres: generación de output de utilidad para las administraciones de la Red Natura 2000: esfuerzo pesquero y número de pescadores recreativos, mapas de distribución de los recursos.
  6. Actividades de divulgación.

 

Descripción: 

La automatización de los sistemas de monitoreo de barcos de pesca y de distribución de los recursos pesqueros, así como la mejora de las cámaras para el monitoreo de zonas costeras, permiten una mejor recopilación y gestión de datos procedentes de la pesca recreativa para poder cumplir con los objetivos del Fondo Europeo Marítimo y de Pesca (FEMP) y la aplicación de la Política Común Pesquera (PPC).

 

El objetivo general de AutoNatura2000tres buscaba generar e implantar un sistema de monitoreo automático y simultáneo de la presión pesquera y de las poblaciones de peces explotadas por la pesca recreativa, utilizando cámaras de alta definición y algoritmos de inteligencia artificial en una zona de la Red Natura 2000. El sistema permite extraer de manera simultánea información del esfuerzo pesquero y número y distribución de especies de manera automática, generando valiosa información en el estudio de la pesca, del estado de los recursos que explota y el estado de conservación en general. 

 

Resultados del proyecto
Resultados: 

La Red Natura 2000 marina es una red de espacios protegidos que tiene por objetivo asegurar la supervivencia a largo plazo de la biodiversidad marina, haciendo compatible este objetivo con el desarrollo de la actividad humana en la zona costera. Para ello es necesario el seguimiento y monitoreo, tanto de la biodiversidad como de las actividades humanas que se realizan en estas áreas, para determinar el estado de su conservación. El IMEDEA (CSIC-UIB) ha finalizado el proyecto AutoNatura2000tres, desarrollando herramientas específicas de inteligencia artificial para el seguimiento de la presión de pesca y estado de conservación de las poblaciones de peces en la zona protegida de la bahía de Palma.

 

En el marco de AutoNtaura2000tres, se ha desarrollado un sistema basado en un ordenador y una cámara que por sí solo es capaz de contabilizar y localizar las embarcaciones de pesca y especies de peces. Gracias a este ordenador y la implementación de algoritmos de inteligencia artificial, se obtiene, de manera autónoma y no supervisada, información de la distribución del esfuerzo pesquero y del estado de la biomasa reproductora de los recursos pesqueros.

 

El proyecto se ha desarrollado en dos grandes bloques. Por un lado, se ha realizado un estudio de las embarcaciones de pesca. El proyecto ha desarrollado un sistema de monitoreo automático de las embarcaciones gracias a un sistema de adquisición de imágenes de alta definición y al desarrollo de algoritmos que permiten al ordenador reconocer el tipo de embarcación (pesca, velero) y su localización. Este sistema, basado en inteligencia artificial, ha permitido un monitoreo continuo del tráfico de barcos en la zona protegida, así como la elaboración de una zonificación de las actividades recreativas que se desarrollan en la bahía de Palma. Entre otros, el sistema ha monitorizado en alta resolución el pico de presión pesquera que supone la abertura de la veda del raor (Xyrichtys novacula), una información que ayuda a conocer y analizar el estado de su explotación.

 

Por otro lado, el proyecto ha permitido el desarrollo de herramientas que facilitan la adquisición de información del estado de conservación de las poblaciones de peces vulnerables a la pesca y a las algas invasoras. Para ello, se ha fondeado una serie de cámaras subacuáticas en la reserva marina de la bahía de Palma. Las imágenes son clasificadas automáticamente por un sistema previamente entrenado con imágenes de peces de distintas especies, lo que permite cuantificar de manera automática la abundancia de peces. El sistema ha sido capaz de cuantificar el estado de las poblaciones de peces que habitan los fondos arenosos de la reserva marina. Fruto de este monitoreo se ha detectado un descenso en la población de raor, que podría estar causado por una disminución en la presencia de un alga invasora de origen tropical que colonizó buena parte del área protegida. Durante los próximos años, el sistema de seguimiento automático permitirá estudiar si esta tendencia se confirma, pero los pescadores ya detectaron un descenso notable en sus capturas en la temporada de pesca del raor de 2021.

 

Durante el desarrollo del proyecto AutoNatura2000tres se ha demostrado el gran potencial del sistema de monitoreo automático para cubrir prioridades del FEMP, entre otras, mejorar la aplicación de la PPC y de la PMI. El proyecto piloto del sistema AutoNatura2000tres se presenta como una alternativa muy interesante para la recopilación de datos de distribución de embarcaciones y de especies de peces explotados por la pesca recreativa, así como para la vigilancia de estas áreas, por lo tanto, que ha demostrado el potencial para la consecución de varios de los objetivos del FEMP.

 

El sistema de monitoreo AutoNatura2000 permite:

  • La obtención de datos espaciales y temporales del esfuerzo recreativo realizado en la Red Natura 2000 similares a los obtenidos por sistemas de seguimiento de la flota comercial como las cajas azules o el AIS y con un alto nivel de detalle,
  • Permite un monitoreo y vigilancia automática de la Red Natura 2000 por un método de bajo coste, el cual ofrece multitud de oportunidades.
  • Permite un monitoreo automático de la distribución de peces explotados por la pesca recreativa, tanto a nivel temporal como espacial.

 

El proyecto piloto del sistema AutoNatura2000tres se presenta como una alternativa muy interesante para la recopilación de datos de pesca y actividades recreativas, así como para la vigilancia de estas áreas, por lo tanto, que ha demostrado el potencial para la consecución de varios de los objetivos del FEMP. Su desarrollo ha transcurrido con normalidad, obteniendo los resultados esperados, y ha ayudado a visualizar las oportunidades que podría aportar. Cabe destacar dentro de la valoración general del proyecto los siguientes puntos:

  1. AutoNatura2000tres es capaz de caracterizar el esfuerzo pesquero costero, seguir los movimientos de los barcos de pesca recreativa e identificar su actividad de una forma autónoma, e identificar las especies de peces de recurso pesquero.
  2. El sistema mejora el diseño óptimo de AMP y Red Natura 2000, y cubre múltiples prioridades del FEMP, entre otras mejorar la aplicación de la Política Pesquera Común (PPC) y permite una gestión integradora de la zona costera espacial (PMI) – acoplado con capturas, pudiendo contribuir notablemente a la mejora de la gestión pesquera.

 

Materiales: 
Convocatoria de subvenciones: 
2020
Estado: 
Cerrado
Año de inicio: 
2020
Año de finalización: 
2021
Ámbito de actuación: 
Islas Baleares
Beneficiario: 

Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC

Entidades colaboradoras: 
  • Dirección General de Pesca y Medio Marino del Govern de les Illes Balears (DGPMM),
  • Federació Balear de Pesca i Cásting (FBPiC)