Juntos, la IA y la naturaleza protegen los sistemas hidráulicos de la Tierra para el futuro


Por: Josh Henretig, Director Senior de Sustentabilidad Ambiental en Microsoft.

Cada 22 de marzo, el mundo enfoca su atención en el agua. El tema de este año para el Día Mundial del Agua es “Nature for Water”, que explora cómo podemos utilizar a la naturaleza para superar los retos relacionados con el agua en el siglo XXI. Estos retos incluyen todo desde escasez a calidad a inundaciones. Aunque las causas principales de estos retos relacionados con el agua varían, dos cosas están claras – la degradación ambiental agudiza todos esos problemas, y las soluciones basadas en la naturaleza ofrecen un increíble potencial de resolver muchos de estos retos.

Este no es sólo un concepto hipotético – hoy en día los neoyorquinos disfrutan de un inmaculado abastecimiento de agua servido por la naturaleza. Pero en 1997, la Ciudad de Nueva York enfrentaba un declive en la calidad del agua y una costosa decisión – invertir en nuevas instalaciones de tratamiento de agua y drenaje por 6 mil millones de dólares con 250 millones anuales en mantenimiento o invertir en la cuenca Catskills a un costo aproximado de 1.5 mil millones de dólares. Eligieron la segunda opción.

Ahora, más de mil millones de galones de agua son entregados y consumidos cada día por la gente de Nueva York, servidos por sistemas naturales. La tierra y las raíces de los árboles filtran el agua, los microorganismos descomponen los contaminantes, las plantas en los arroyos absorben el nitrógeno de las emisiones de los automóviles y los escurrimientos de fertilizantes, y las plantas de las humedades absorben nutrientes a la vez que atrapan sedimentos y metales pesados. Estos sistemas naturales que capturan la escorrentía y limpian nuestra agua, agregan eficiencia a las instalaciones existentes de tratamiento de agua, y reducen el impacto de las tormentas en nuestras comunidades.

Sin embargo, para aprovechar mejor estos sistemas naturales, también necesitamos tecnología. Garantizar la seguridad y calidad de más de mil millones de galones de agua que fluyen a diario a través de una extensa red de lagos, reservas y acueductos requiere datos… datos que son reunidos a partir de una combinación de redes de sensores, estaciones de muestreo, y cientos de miles de pruebas realizadas en la cuenca. Este enorme aparato de monitoreo es una parte crítica del abastecimiento de agua potable de la ciudad de Nueva York – la naturaleza y la tecnología trabajan de la mano para habilitar agua limpia y la salud de una ciudad.

Esto podría ser replicado alrededor del mundo. Después de todo, cada comunidad en el planeta se apoya en los servicios del ecosistema en cierto nivel. Pero justo ahora, una buena parte del mundo carece de los datos y de la infraestructura tecnológica para monitorear, modelar, y gestionar estos sistemas de manera más efectiva.

Este es justo el tipo de brecha que buscamos resolver a través de AI for Earth. Hemos comenzado a ver la promesa de IA para habilitar soluciones basadas en la naturaleza y trabajamos para acelerar un futuro donde todos tengan acceso a agua fresca y limpia.

Algunos de nuestros socios y beneficiarios se encuentran entre los líderes de este esfuerzo. Chesapeake Conservancy utiliza los más recientes conjuntos de datos de alta resolución para apoyar la precisión del movimiento de conservación. A través de algoritmos avanzados acumulación de flujo desarrollados por científicos líderes, producen mapas que representan el flujo concentrado en la superficie a escala de la parcela. Cuando estos mapas de drenaje se combinan con conjuntos de datos de alta resolución de la cubierta terrestre, pueden asistir en la identificación de áreas que tienen el mayor potencial de reducir los sedimentos y las cargas de nutrientes hacia los cuerpos de agua adyacentes.

Organizaciones como WetDATA desarrollan plataformas de datos que reúnen conjuntos relevantes de datos referentes al agua con analítica y herramientas de visualización para decisiones informadas referentes a políticas y negocios. WetDATA agrega datos de agua disponibles a nivel público combinados con herramientas de visualización de datos para permitir a los interesados entender el suministro de agua y los escenarios de demanda, además de las intervenciones para gestionar riesgos referentes al agua. También se encuentran en desarrollo de herramientas de IA para involucrar de mejor manera a las personas interesadas sobre riesgos y oportunidades referentes al agua.

En Bangalore, India, el monzón no siempre trae consigo lluvias de las cuales confiar, así que los planeadores de la ciudad deben maximizar la distribución de agua desde la fuente y evitar el agotamiento del nivel freático. A través del trabajo con el Instituto de Ciencias de la India (IIS, por sus siglas en inglés), hemos implementado una rede de sensores basada en Internet de las Cosas (IoT) en el campus del IIS para monitorear de manera eficiente el flujo de agua desde la fuente hasta su consumo. Con estas nuevas capacidades habilitadas por datos, el equipo puede recibir alertas de incidentes relacionados con la calidad del agua de ubicaciones específicas a través de una aplicación móvil, mientras que la analítica de datos ayuda a garantizar que el agua disponible es bombeada de manera eficiente a cada edificio del campus.

En Seattle, Microsoft trabaja con Nature Conservancy para desarrollar soluciones geoespaciales y de aprendizaje automático para enfrentar la contaminación del sistema de drenaje de agua. Los mapas interactivos son utilizados en numerosas maneras, que incluyen la protección de áreas de litoral que sirven de hogar para el salmón que se encuentra en peligro, o que son vulnerables a la erosión e inundaciones, así como una herramienta que ayuda a priorizar proyectos para limpiar las vías acuáticas contaminadas.

También hemos dado pasos para integrar nuestro foco en tecnología con lo que sabemos que la naturaleza puede ofrecer. En Silicon Valley, construimos el primer campus tecnológico con una certificación de cero consumo de agua, y que en parte se apoyará en soluciones naturales y en rehabilitar la cuenca local en Stevens Creek. También trabajamos dentro de nuestras operaciones y con nuestros socios para afrontar problemas locales relacionados con el agua. Esto incluye nuestra asociación con Ecolab para desarrollar Water Risk Monetizer, una herramienta de modelado que permite a los negocios factorizar en su toma de decisiones los riesgos actuales y futuros relacionados con el agua. La herramienta ya permite a Microsoft reducir el consumo de agua en nuestros centros de datos.

¡Si tienen ideas para aprovechar la IA para transformar la manera en que conservamos y protegemos los recursos de agua potable, háganlo saber al aplicar para una de nuestras subvenciones de AI for Earth!

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