Cuando hablamos de inteligencia artificial, pensamos que se trata de un concepto revolucionario y novedoso que acaba de llegar a nuestras vidas. Sin embargo, este término fue utilizado por primera vez hace casi setenta años, en 1955 para ser más exactos, por John McCarty en un taller en la Universidad de Dartmouth, Estados Unidos. A pesar de ello, es en la última década cuando se ha vivido una auténtica revolución en el avance de las tecnologías inteligentes.
La inteligencia artificial, usada bajo estándares éticos, está llamada a resolver muchos de los retos actuales, incluidos los que enfrentan las ciudades de América Latina y el Caribe (ALC). Gracias a la digitalización de nuestras ciudades y la big data, los municipios de nuestra región están cada vez más cerca de, entre muchas áreas, reducir los accidentes de tráfico en sus calles, disminuir los niveles de contaminación, o mejorar la gestión de las basuras. Este último es, sin lugar a duda, uno de los principales retos para el desarrollo sostenible de región: detectando, controlando y monitoreando a tiempo los basurales, los municipios de ALC podrían mejorar no solo el medio ambiente, sino la salud de sus habitantes.
En su misión de mejorar vidas en las ciudades de ALC, la División de Vivienda y Desarrollo Urbano del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) apoya a las ciudades en la detección temprana de los basurales ilegales. Sigue leyendo para conocer cómo, gracias a la inteligencia artificial, la ciudad de Mendoza, en Argentina, con apoyo de la Fundación Bunge y Born, ha plantado cara a los vertederos de basura.
Los basurales a cielo abierto afectan al desarrollo de las ciudades
América Latina y el Caribe produce el 10% de la basura mundial, a un ritmo de 1 kg por persona y día. Del total, cerca de 35,15 millones de toneladas de estos desechos quedan sin recolectar a diario, los cuales suelen ir a parar a basurales/vertederos a cielo abierto no controlados, los cuales suelen ubicarse a las afueras de las ciudades, cerca de los barrios más humildes y vulnerables.
La gestión de residuos es un servicio crítico, esencial para la vida urbana. Por ello, es también un enorme reto para los gobiernos municipales de todo el mundo, especialmente en regiones en desarrollo como ALC. El aumento rápido de la producción de desechos (se espera que para 2050 se alcancen las 671.000 toneladas de desechos diarios), en un contexto de presupuestos municipales limitados, dificulta llevar a cabo una buena gestión de los residuos que preserve el ambiente y la salud de los ciudadanos.
Los basurales a cielo abierto son una de las facetas más visibles del problema. Se trata de predios donde se acumulan desechos de manera ilegal, causando severo daño al entorno natural al degradar la calidad del suelo, del aire, y de cursos de agua y reservorios subterráneos afectados por la filtración de vertidos tóxicos. También afectan la salud de quienes viven en las cercanías, sobre todo las personas más vulnerables. En efecto, se ha encontrado una alta incidencia de enfermedades respiratorias y envenenamiento por metales pesados entre la población infantil de comunidades que residen en las inmediaciones de un gran basural.
La gestión de estos espacios tan problemáticos, y cada vez más comunes en las regiones metropolitanas, es un enorme desafío para los gobiernos locales y nacionales. Por su naturaleza informal los basurales a cielo abierto aparecen y crecen sin que los organismos de control se percaten de la situación. Esta falta de información dificulta aún más la toma de decisiones y la creación de políticas efectivas para mejorar la situación.
Nuevas tecnologías para solucionar viejos problemas
Gracias al desarrollo de las tecnologías digitales, es posible acceder a imágenes satelitales en alta resolución de cualquier lugar del mundo, o incluso de operar un pequeño vehículo aéreo -un dron- para capturar fotografías aéreas a demanda. A su vez, nuevas técnicas de inteligencia artificial permiten analizar de forma automatizada estas imágenes a gran escala, recorriendo el territorio para detectar la presencia de objetos de interés. Entonces, ¿por qué no utilizar estos recursos para realizar un monitoreo de basurales asistido por inteligencia artificial?
Este es el desafío que se propuso en 2019 la Fundación Bunge y Born, una organización sin fines de lucro radicada en Argentina. El objetivo: desarrollar un método de bajo costo para identificar y monitorear con alta frecuencia el crecimiento de basurales a cielo abierto a partir de imágenes satelitales, o aéreas, y mediante el entrenamiento de un sistema basado en inteligencia artificial. Desde el comienzo se pensó en utilizar tecnologías de código abierto, permitiendo producir una herramienta transferible a investigadores y gobiernos.
Grandes basurales a cielo abierto visibles en imágenes satelitales de disponibilidad pública (izq.) y su contorno detectado por un sistema automatizado (der.)
La primera versión de la metodología se desarrolló tomando como caso de estudio la detección de los grandes basurales a cielo abierto en la Región Metropolitana de Buenos Aires. El sistema, basado en tecnologías abiertas, demostró ser capaz de detectar el 95% de los basurales reportados en registros públicos mediante un análisis cuyo procesamiento puede ejecutarse en un día y no requiere más que imágenes satelitales de libre acceso.
Obedeciendo al objetivo de facilitar su reutilización, el código de programación que permitió lograr estos resultados fue publicado y está a la disponibilidad del público para su descarga y uso. Tras la conclusión satisfactoria del piloto se buscó dar el siguiente paso: una alianza con un gobierno municipal para adaptar la metodología a un desafío concreto de gestión.
El caso de la ciudad de Mendoza
En 2022 la Fundación Bunge y Born y la Subsecretaría de Ambiente de la Municipalidad de Mendoza, Argentina establecieron una alianza para aplicar este sistema de detección de vertederos en la ciudad.
En este municipio, el problema era la proliferación de microbasurales. En otras palabras: la existencia de pequeños espacios donde habitantes y empresas de la zona vertían basura que se acumulaba a lo largo del tiempo. Esto estaba ocasionando graves problemas ecológicos, pues el terreno escarpado facilitaba la decantación de contaminantes hacia los cursos de agua que transcurren pendiente abajo.
Basural a cielo abierto
Un desafío específico de para este proyecto fue la de detectar vertederos que, por su menor escala, no son visibles en imágenes satelitales públicas. ¿Cómo afrontar este reto? Muy sencillo, se modificó la metodología para trabajar con fotografías aéreas tomadas por drones, en vez de imágenes satelitales. La adaptación fue exitosa, permitiendo incluso entrenar al algoritmo para detectar el material predominante de los basurales (plásticos, desechos de construcción, metales, etc) gracias a la mayor resolución de las imágenes.
Vehículo aéreo no tripulado (dron) equipado con cámara fotográfica
El sistema de monitoreo de basurales mediante inteligencia artificial ha permitido a la ciudad de Mendoza complementar sus estudios iniciales para la gestión de estos residuos. El nivel de detalle de este monitoreo ha facilitado el diseño de los planes de acción, ayudando a identificar de forma exacta los sitios más afectados donde la intervención era prioritaria.
Izquierda: Área de intervención (unas 790 ha) en el piedemonte mendocino. Se resaltan los basurales detectados por el sistema automatizado | Derecha: Área de intervención en el piedemonte mendocino (detalle)
¿Puede ser tu ciudad la próxima en monitorear los basurales con inteligencia artificial?
Los basurales y microbasurales a cielo abierto suponen serios riesgos para la calidad de vida de las personas, y remediarlos es un desafío muy importante para la gestión ambiental. El uso de tecnologías como la inteligencia artificial es un avance en esta dirección, permitiendo monitorear en tiempo cuasi real el surgimiento de estos basurales para poder así accionar sobre ellos.
La alianza entre organizaciones civiles y el sector público ha sido fundamental para aproximarse a una solución más definitiva a este problema en el caso de Mendoza. En la División de Desarrollo Urbano y Vivienda del BID estamos a la disposición de las ciudades de la región para apoyarles a seguir el ejemplo de Mendoza y hacer uso de las nuevas tecnologías para monitorear y controlar la proliferación de vertederos ilegales.
