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Earth Engine crea un mapa en tiempo real de la pérdida forestal

Diciembre de 2016

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Se desarrolló un prototipo de Google Earth Engine y, eventualmente, nos asociamos con Global Forest Watch, una red organizada por el World Resources Institute, para ofrecer apoyo en la supervisión de bosques a los países tropicales.

Técnica parada frente a la pared de un centro de datos

En 2005, una ingeniera de Google llamada Rebecca Moore recibió una alerta acerca de un plan de tala cerca de su casa, en las montañas de Santa Cruz, California. El mensaje incluía un mapa borroso en blanco y negro que no mostraba absolutamente nada de lo que ponía en riesgo el plan. Insatisfecha, decidió crear un nuevo mapa con la superposición de los detalles del plan sobre las imágenes satelitales en 3D de Google Earth. Esta clara visualización reveló lo que realmente estaba en juego: dónde se talarían las 405 hectáreas, las amenazas para los bosques de secoyas antiguas y para el agua, además de los estrechos caminos de montaña que recorrerían los camiones de tala, que incluían curvas ciegas cerca de caminos que llevaban hacia escuelas.

El mapa puso a la comunidad en acción, y la inspección detallada del plan logró que el Departamento Forestal de California rechazara la propuesta. Ese éxito local fue uno de los pasos clave que dieron Moore y el equipo de Google Earth para cumplir un desafío mucho mayor: si se pudo visualizar el impacto en un área de manera tan rápida y potente, ¿sería posible supervisar los cambios forestales en todo el mundo en alta resolución?

Vista aérea de un paisaje verde

Antes de 2013, la respuesta era no. Los conservacionistas llevaban mucho tiempo tratando de concienciar sobre la deforestación y tenían dificultades para conseguirlo. Los factores que causan la pérdida de bosques son complejos y la información era generalmente inexacta, incompleta y obsoleta. Aunque las imágenes de cobertura forestal de los satélites de la NASA existían desde hacía décadas, los datos no eran de alta resolución ni coherentes a escala mundial. Además, el hardware necesario para visualizarlos los hacía inaccesibles para los países tropicales, las organizaciones de defensa y otros grupos que más los necesitaban.

La pieza que faltaba era una plataforma que permitiera a cualquiera utilizar esas imágenes sin necesidad de grandes recursos técnicos. En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP15), celebrada en 2009 en Copenhague, esa pieza encajó cuando un equipo dirigido por Moore presentó Google Earth Engine: un prototipo que, con los datos, el almacenamiento y la capacidad informática de Google, era capaz de analizar conjuntos de datos a escala mundial, como las imágenes de la NASA, inaccesibles durante mucho tiempo, y visualizar "el cambio forestal en fracciones de segundo".1

Este avance llamó la atención de Matt Hansen, científico especializado en teledetección de la Universidad de Maryland y actual colaborador principal del proyecto. Hansen recuerda que, antes de la intervención de Google, los mapas de la superficie terrestre eran en su mayoría "grandes, borrosas y confusas imágenes".2 Intrigado por el potencial del prototipo Earth Engine, Hansen trabajó con los ingenieros de Google para probar la plataforma en una ambiciosa franja de terreno. Eligieron México, donde Google Earth Solidario se estaba lanzando en ese momento. El resultado fue un mapa forestal de todo el país cuya resolución de 30 metros era mil veces más nítida que lo que nadie había conseguido hasta entonces. Después de eso, el equipo consideró inevitable la cartografía de todo el globo.

Vista aérea de Sudamérica
La interfaz de Global Forest Watch muestra las pérdidas del bosque amazónico en 2014

La clave para lograrlo era la nube. La creación de un mapa de alta resolución de toda la superficie terrestre necesita varios petabytes de procesamiento de datos, lo que requiere una potencia de cálculo mayor al de una máquina. Para crear el mapa forestal mundial, Earth Engine usó una red de servidores basados en la nube para procesar 650.000 imágenes en 10.000 computadoras que trabajaban en paralelo.3 A una sola computadora le habría llevado 15 años realizar este trabajo. A Earth Engine le tomó solo unos días. "Cuando lo pusimos en funcionamiento", explica Moore, "se atenuaron las luces en Google".4

El resultado fue un gran avance en la ciencia geográfica. El conjunto de datos de la Universidad de Maryland/Google fue el primer mapa global completo y de alta resolución de los cambios forestales. Presentada en un artículo en la revista Science en 2013, la plataforma recibió elogios como el "Proyecto Genoma Humano para los ecosistemas del mundo" por su técnica de cartografía sistemática.

Para crear el mapa forestal mundial, Earth Engine usó una red de servidores basados en la nube para procesar 650,000 imágenes en 10,000 computadoras que trabajaban en paralelo. A una sola computadora le habría llevado 15 años hacer el trabajo.

Desde que se presentó el prototipo, el equipo de Earth Engine se comprometió a ofrecer asistencia gratuita para la supervisión de los bosques en países tropicales.6 Para cumplir por completo con el compromiso, se asoció con Global Forest Watch (GFW), una red organizada por el World Resources Institute. Con la construcción de una plataforma más robusta a partir de la enorme cantidad de datos de GFW sobre la actividad de tala en todo el mundo, el mapa revela puntos clave de deforestación hasta ahora desconocidos, incluidos Madagascar, varios países de África Occidental, la región del Mekong en el sudeste de Asia y la región del Gran Chaco en América del Sur. Los defensores de los bosques también se sorprendieron cuando descubrieron que, en 2012, Indonesia había superado a Brasil como líder mundial en la deforestación de selvas tropicales.

GFW aporta estos conocimientos a reuniones internacionales cruciales sobre el clima. Además, supervisa activamente, investiga y colabora directamente con las comunidades afectadas. Desde ayudar a que empresas como United Cacao rindan cuentas por sus promesas de sostenibilidad hasta respaldar legislación favorable a los bosques, como un proyecto de ley para proteger los manglares en Filipinas y un tratado sobre la niebla para combatir los incendios ilegales en Indonesia.

Uno de los activos más valiosos de GFW es la velocidad. Gracias a la computación en la nube, sus datos están excepcionalmente actualizados y, en su trabajo continuo, el equipo los produce casi en tiempo real: en 2016, GFW lanzó las alertas GLAD (Global Land Analysis & Discovery), que proporcionan actualizaciones puntuales sobre la pérdida de árboles. Las alertas GLAD, que actualmente se encuentran en algunas zonas de prueba y tienen previsto extenderse a los bosques tropicales húmedos de todo el mundo, hacen visible en cuestión de semanas la pérdida de bosques que antes tardaba años en descubrirse, mucho después de que se produjera el daño. Con esa frecuencia y una resolución lo bastante fina como para detectar incluso las actividades agrícolas de los pequeños agricultores, los gestores forestales y las fuerzas del orden tienen una oportunidad única de proteger los bosques en peligro.

globalforestwatch.org

1 http://blog.google.org/2009/12/earth-engine-powered-by-google.html

2 http://america.aljazeera.com/articles/2013/11/14/scientists-googlecreatehighresmapofchangesinworldsforests.html

3 Esas imágenes se extrajeron de imágenes satelitales de Landsat tomadas durante 12 años, ya que el mapa inicial registró los bosques desde 2000 hasta 2012. El catálogo completo de Landsat, que se incluye en Earth Engine, abarca más de 40 años de imágenes.

4 https://www.nytimes.com/2013/11/15/science/earth/new-interactive-tool-helps-track-earths-forests.html?_r=0

5 https://www.nytimes.com/2013/11/15/science/earth/new-interactive-tool-helps-track-earths-forests.html?_r=0

6 https://blog.google.org/2009/12/earth-engine-powered-by-google.html

Lectura adicional

  • Febrero de 2014

    Monitoreo de los bosques casi en tiempo real

    Global Forest Watch combina la tecnología satelital, los datos abiertos y la participación colectiva para garantizar el acceso a información oportuna y confiable acerca de los bosques.

    Más información
  • Noviembre de 2013

    Representando de la deforestación mundial a lo largo del tiempo en un mapa

    Nos complace anunciar hoy que, en una colaboración liderada por el Dr. Matthew Hansen de la Universidad de Maryland, hemos construido los primeros mapas detallados de los bosques del mundo, abarcando el período de 2000 a 2012. Estos mapas documentan y cuantifican cambios en el paisaje forestal, como incendios, tornados, enfermedades y talas.

    Más información
  • Sitio web de Global Forest Watch

    Global Forest Watch (GFW) es un sistema interactivo en línea de vigilancia y alerta forestal diseñado para proporcionar a las personas de todo el mundo la información que necesitan para gestionar y conservar mejor los paisajes forestales.

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