Detección de puntos críticos de plástico en ríos desde el espacio

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Teledetección
• Aprendizaje Automático

Sus antecedentes:

• La contaminación por plásticos es una crisis ambiental global, y los ríos actúan como importantes conductos de desechos plásticos.
• La identificación de puntos críticos de acumulación de plástico en los ríos es crucial para estrategias de mitigación efectivas.
• Los métodos actuales para detectar plásticos en ríos a menudo son limitados en escala y accesibilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar una canalización escalable y semiautomatizada para detectar puntos críticos de acumulación de plástico en ríos.
• Integrar la teledetección satelital y el aprendizaje automático para mejorar el monitoreo de la contaminación por plásticos.
• Evaluar la transferibilidad del método desarrollado en diversos sistemas fluviales.

Principales métodos:

• Se creó una canalización semiautomatizada basada en la nube utilizando Google Earth Engine.
• Se utilizaron imágenes de alta resolución de PlanetScope para la anotación de datos de entrenamiento.
• Se emplearon datos multiespectrales de Sentinel-2 y clasificadores Random Forest para la detección de puntos críticos.
• El enfoque se probó en los sistemas fluviales Citarum, Motagua y Odaw.

Principales resultados:

• La canalización logró una alta precisión en la detección de puntos críticos de plástico dentro de los ríos (hasta 99,5%).
• La transferencia optimizada entre ríos del modelo resultó en una puntuación F1 de plástico del 79%, superando los puntos de referencia anteriores (69%).
• El método demostró transferibilidad en diversas condiciones ambientales en los sistemas fluviales estudiados.

Conclusiones:

• La canalización desarrollada basada en satélites ofrece una solución reproducible y escalable para monitorear la contaminación por plásticos en ríos.
• Este enfoque apoya el desarrollo de estrategias globales para evaluar y gestionar la contaminación por plásticos en los ríos.
• Una aplicación de acceso abierto de Google Earth Engine facilita la adopción generalizada y la investigación futura.