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May 21, 2023

¿Cómo está tapando el sonido el déficit de datos de la biodiversidad?

Equipo de Inversión Sostenible, Fidelity International Lo que se mide se obtiene

Equipo de inversión sostenible, Fidelity International

Lo que se mide se gestiona. Pero, ¿cómo se mide algo tan complicado como la biodiversidad? Fidelity es copatrocinador de un equipo de investigadores del sur de Francia que viajó a las selvas de Borneo para aprender cómo el análisis de las grabaciones de sonido pronto podría ayudar a los inversores y las empresas a evaluar mejor los riesgos de la biodiversidad.

Aix-en-Provence, Francia, febrero de 2023. Un joven investigador ambiental reproduce una serie de grabaciones de vida silvestre tomadas en una plantación de aceite de palma en Borneo. La sala se llena con la llamada de los cálaos y el chirrido de los grillos. En la pantalla, dos rectángulos negros parpadean con colores. Estos son espectrogramas, una representación visual de los sonidos que podemos escuchar.

“El negro es el silencio”, explica el investigador Iván Beltrán, miembro del equipo de la start-up francesa Green PRAXIS, que está realizando el estudio. Los espectrogramas permiten al equipo ver de un vistazo cualquier cosa que justifique un examen más detallado. Con suficiente experiencia, es posible echar un vistazo a una imagen y seleccionar grupos de especies, así como decir a qué hora del día se realizó una grabación.

Hacia la parte inferior del gráfico hay una línea roja gruesa.

"Esta banda son insectos".

Justo debajo vemos también el canto de un pájaro solitario.

Iván señala el segundo espectrograma.

"Aquí también hay una banda de insectos, pero en el medio se ven muchos pájaros".

Observando la presentación hay un pequeño grupo de profesionales de la inversión. Han venido a Aix para escuchar una actualización sobre la investigación que han patrocinado sobre el uso de estas grabaciones de sonido para medir los niveles de biodiversidad. En otras palabras, capturar no criaturas sino los ruidos que hacen las criaturas, un campo de estudio llamado bioacústica.

En la actualidad, las herramientas estandarizadas que utilizan las instituciones financieras para medir la biodiversidad tienden a depender de la modelización del impacto potencial que tendrá una actividad, en función de lo que se sabe sobre el lugar donde ocurre, en lugar de medidas directas de impacto. El objetivo del proyecto es desarrollar una forma rápida, asequible y fiable de evaluar directamente el estado de la biodiversidad en un lugar determinado, tanto en términos de riqueza de especies (cuántos grupos de especies diferentes hay) como de abundancia de especies (cuántos de ellos existen). cada grupo de especies), y así capturar el tipo de datos de biodiversidad que los inversores necesitan para tomar decisiones inteligentes.

"Resolver el desafío de la biodiversidad puede superar a la descarbonización como la mayor megatendencia de inversión de nuestra vida", dice Velislava Dimitrova, gerente de cartera de Fidelity International. "Los datos que tenemos disponibles actualmente sobre la biodiversidad son insuficientes para poder estimar los riesgos que estamos tomando dentro de nuestras carteras".

Borneo, Indonesia, septiembre de 2022. Después de un viaje de ocho horas por un terreno accidentado y un sueño reparador en el piso de un bloque de alojamiento espartano, Minlin Lee, analista de Fidelity, se despierta con el sonido de los gibones. Es un recordatorio adecuado de las razones de este viaje. Minlin obtuvo el permiso de un productor de aceite de palma a través de su cobertura de la compañía como analista para realizar un estudio piloto en su tierra, comparando la bioacústica de las parcelas de producción en las que planta su cultivo con las áreas de conservación que administra y una parcela de control. fuera de su concesión.

"La biodiversidad es un tema de discusión cada vez más importante para las empresas que cubro", explica. "Especialmente cuando se trata de plantaciones de aceite de palma".

Unas horas más tarde, Minlin chapotea por el barro de la jungla, con las botas rompiendo ramitas, siguiendo al equipo de investigación bajo ramas bajas y sobre puentes de troncos improvisados. Se dirigen al bosque a un sitio de prueba para verificar los micrófonos colocados el día anterior. Mientras caminan entre los árboles, la investigadora Noreen Blaukat explica el concepto detrás de la bioacústica.

"Muchos grupos de animales utilizan el sonido", dice Noreen. "Podemos usar eso como un indicador de los niveles de biodiversidad".

"¿Cómo se compara con otros métodos de monitoreo?"

"La bioacústica no es invasiva. Simplemente deja el dispositivo de grabación en su lugar, por lo que no es necesario que la gente camine por el bosque y moleste potencialmente a la vida silvestre. También puede usarlo para áreas grandes y largos períodos de tiempo y obtener información en diferentes momentos del día o diferentes estaciones".

Es esta escalabilidad lo que hace que la bioacústica sea un factor de cambio potencial. Los métodos actuales para medir la biodiversidad pueden requerir mucho trabajo y mucho tiempo, y a menudo requieren que los expertos cuenten físicamente cuántas especies diferentes ven y cuántas de cada especie. El resultado es un goteo de datos cuando el mundo necesita un torrente.

El equipo llega al sitio de prueba.

"No es tan malo aquí", dice Patrick McLean, director de tecnología. "La primera parcela de control fue horrible. Muchas hormigas".

"¡Patrick tenía uno en su zapato!"

"Y muerden", confirma Patrick. Muerden fuerte.

Atada a la base de un árbol hay una caja de plástico negro, de unos 20 centímetros de ancho, de la que varios cables serpentean por el suelo de la jungla hasta dos trípodes, uno en cada borde del sitio de grabación de 20 metros de ancho. Cada trípode tiene un par de micrófonos, uno cerca del suelo y el otro más arriba.

"La idea es capturar diferentes elementos del paisaje sonoro", explica Noreen.

Patrick abre la caja y extrae con cuidado el dispositivo de grabación y su tarjeta de sonido. Cada movimiento es medido, deliberado, preciso, como desactivar una bomba.

Cerca, un colega está enrollando una cinta métrica alrededor del tronco de un árbol.

"Una de las cosas que es importante para nosotros es obtener una evaluación de la densidad de la vegetación inmediatamente alrededor de los micrófonos", dice Patrick.

Eso incluye identificar todos los árboles de más de 10 cm de diámetro, así como tomar videos y fotos del sitio, todo lo cual permitirá al equipo evaluar los efectos de la absorción del sonido. La altura del dosel también afecta la cantidad de pájaros o murciélagos que es probable que capten los micrófonos. El equipo también toma lecturas de temperatura y humedad. Cuanto mejor entiendan las diferencias entre las parcelas, mejor podrán explicarlas en su análisis.

Noreen toma la tarjeta de sonido y la coloca en su computadora portátil.

"Empezamos ayer a las 10.16", dice, señalando la primera grabación. "El último archivo es cuando llegamos, así que todo está ahí".

Satisfecho, el equipo se dirige a comprobar el siguiente sitio. Hay diez sitios de prueba en total, con cuatro micrófonos en cada uno. En total, recolectarán 276 horas de grabaciones durante un período de seis días, cubriendo áreas de conservación, parcelas de producción y un área de control. Idealmente, el área de control sería un bosque primario. Sin embargo, como todos fueron talados en la década de 1980, el control para este estudio es un bosque secundario que no ha sido talado en los últimos 10 años y, a diferencia de las áreas de conservación, no es monitoreado por la compañía de aceite de palma.

Aix-en-Provence, Francia, febrero de 2023. De vuelta en las oficinas de Green PRAXIS, Patrick se sienta con Charlotte Apps, analista de inversiones sostenibles de Fidelity, para compartir la investigación del equipo. Charlotte comienza preguntando sobre el desafío obvio:

"Tienes muchos datos. ¿Cómo los obtienes todos en un solo lugar?"

Patrick explica que escuchar cada grabación en su totalidad no solo sería poco práctico sino también inútil. Los humanos solo pueden escuchar una parte de la información, entre 20 Hz y 20 kHz. Las llamadas de murciélagos, por ejemplo, son en su mayoría a frecuencias mucho más altas que no podemos captar. Así que se necesita otro enfoque.

La respuesta está en los índices acústicos, los caballos de batalla del investigador de bioacústica. Un índice acústico toma una característica particular de una muestra de audio y la resume usando una fórmula matemática, de la misma manera que un analista financiero podría usar índices y otras métricas para dar sentido a las cuentas de una empresa. Dos grandes ventajas son que puede usar software para automatizar gran parte del trabajo y que el equipo puede captar audio más allá del rango auditivo humano.

Después de comparar una variedad de índices, el equipo de investigación se decide por tres. El primero es el Índice de Complejidad Acústica, que mide los cambios de amplitud de un período de tiempo al siguiente. Esencialmente, es una medida de volumen.

Pero, subraya Patrick, esto se analiza en bandas establecidas por frecuencia. "Cuánto sucede a 5 kHz, qué sucede a 10, 15, etc.".

Este es el primer paso para separar diferentes grupos de especies y capturar la diversidad presente en una grabación.

El segundo índice acústico, la entropía temporal, mide la concentración de energía dentro de un período de tiempo dado y representa la 'estructura' de un sonido.

"El ruido es un sonido no estructurado", dice Patrick, quien lo demuestra con una rápida ráfaga de ruido blanco. "'Tweet, tweet' es un sonido estructurado".

El tercer índice mide el número de eventos acústicos por segundo por encima de un umbral determinado, que se utiliza para captar sonidos repetitivos como cantos de pájaros.

Luego, a cada índice se le asigna un color: rojo para volumen o 'sonoridad', verde para entropía o 'estructura', azul para conteo de eventos por segundo o 'repetitividad'. Usando estos colores, el equipo puede crear lo que se llama espectrogramas de color falso de larga duración (LDFC), que muestran el paisaje sonoro en función de las características que miden los índices elegidos.

En las imágenes a continuación, cada una creada a partir de la grabación de un solo día, la gran cantidad de rojo en el gráfico de parcela de producción refleja la actividad acústica más intensa en ese sitio. En otras palabras, era más ruidoso. Al escuchar las grabaciones relevantes, el equipo identifica al culpable: las cigarras, un gran insecto responsable de gran parte del alboroto que se escucha entre los monocultivos de aceite de palma de la parcela de producción.

Eso puede deberse a que las cigarras son adaptables y pueden tolerar ambientes degradados como las plantaciones agrícolas, o también puede ser que su sonido llegue más lejos entre la vegetación menos densa.

En contraste con la parcela de producción, los gráficos de las parcelas de control y conservación muestran más azul, lo que refleja el número significativamente mayor de eventos acústicos por segundo en esos sitios.

"Las parcelas de conservación mostraron un perfil muy diferente al de las parcelas de producción y estaban cualitativamente más cerca de la parcela forestal de control durante el transcurso de la campaña de registro", confirma Jerome Di Giovanni, cofundador y director de operaciones de Green PRAXIS.

El análisis de las grabaciones revela períodos de varias horas durante el día en los que solo se podían escuchar insectos en las parcelas de producción, lo que respalda la noción de una comunidad animal alterada en las áreas donde se produce aceite de palma de manera intensiva.

"Además", agrega Jerome, "la comparación en profundidad de los valores de los índices muestra que los parámetros calculados para las áreas de conservación a menudo se encuentran entre los valores para las parcelas de producción y control. Esto sugiere que, en esta etapa, la abundancia de especies puede ser aún más baja. en parcelas de conservación que en la parcela de control fuera de la concesión”.

Un objetivo del proyecto es tomar la gran cantidad de datos sin procesar que obtiene de un micrófono en una jungla y empaquetarlos de una manera que sea ecológicamente significativa y fácil de interpretar. Por ahora, sin embargo, el trabajo sigue siendo muy práctico y requiere mucho tiempo. La siguiente etapa del proyecto es desarrollar una representación visual fácil de leer de los resultados. Es esta capacidad de tomar medidas directas y analizarlas rápidamente lo que será útil para aquellos que deseen rastrear la diversidad de especies, incluidos los inversores.

Como explica Velislava, gerente de cartera de Fidelity: "En la actualidad, dos empresas en las que invertimos en el mismo sector podrían parecer que gastan cantidades similares de tiempo y recursos en esfuerzos de conservación, pero es muy difícil comparar sus logros: el impacto de esos esfuerzos Simplemente no existe una forma estandarizada y ampliamente adoptada para medir el impacto de las empresas en el medio ambiente".

El objetivo del trabajo bioacústico es cambiar eso mediante el desarrollo de una metodología que sea escalable y económicamente viable para que las empresas la adopten. Los inversionistas quieren entender cómo las actividades que ayudan a financiar cambian y dependen de la biodiversidad.

"Este estudio muestra que la bioacústica puede ofrecer una forma eficiente de medir la biodiversidad", dice Jenn-Hui Tan, directora global de sostenibilidad de Fidelity. "Y solo una vez que se puede medir algo se puede cambiar, por lo que estamos entusiasmados con su aplicación en el mundo real".

No es que la bioacústica sea una panacea. Ni esta ni ninguna otra métrica surgirán como la respuesta de la biodiversidad al 'equivalente de dióxido de carbono', la métrica que se ha convertido en el estándar para la divulgación de las emisiones de gases de efecto invernadero. La naturaleza y sus procesos son demasiado complejos para eso; se necesitará un conjunto de soluciones para comenzar a cambiar el rumbo.

No obstante, la capacidad de implementar encuestas acústicas rápidas y de bajo costo a escala seguirá siendo fundamental, lo que permitirá a las empresas medir y divulgar el impacto de sus actividades y brindar a los inversores una herramienta para identificar a los mejores y hacer preguntas difíciles a los que se quedan atrás. detrás.

"Creo firmemente que con más datos podremos invertir de una manera que contribuya más rápido a resolver el desafío de la pérdida de biodiversidad", dice Velislava.

"Muchos animales se escuchan más de lo que se ven", agrega Minlin, reflexionando sobre su tiempo en la jungla. "Cuando vas allí y te paras en una plantación, en un sitio de conservación, y luego te alejas de ellos hacia la parcela de control, realmente puedes escuchar las diferencias entre los tres. Si podemos convertir eso en datos cuantitativos duros, podemos ganar los argumentos que necesitamos para ganar con los equipos de gestión y proteger la tierra que necesita ser protegida".

En Aix, la investigación continúa. Se planea realizar más trabajo de campo, y Fidelity y nuestros copatrocinadores continúan brindando apoyo. Mira este espacio. O debería ser así, mantente atento.

Con agradecimiento a Green PRAXIS; al Profesor Hervé Glotin, Jefe del equipo de investigación DYNI en LIS, Universidad de Toulon; y al Profesor Gianni Pavan, Director de CIBRA, Universidad de Pavía.

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