Reconstruyendo la restauración: cómo funciona la fotogrametría de corales

«Diez por cinco metros no parece mucho, pero es una superficie bastante grande cuando nadas de un lado a otro, de arriba abajo y en diagonal», explica Kate Craggs. Pero ¿por qué demonios nada como si fuera un tablero de ajedrez? Si tuviéramos que responder con una sola palabra, esta sería «fotogrametría», pero si has estado siguiendo la historia de nuestra colaboración con Coral Spawning International y Nature Seychelles, sabrás que la respuesta es mucho más interesante.

No te dejes intimidar por el nombre, porque la fotogrametría es absolutamente fascinante, y aún más cuando se aplica a los arrecifes de coral de Seychelles. «Consiste en tomar muchas, muchas fotografías y luego combinarlas usando un software de procesamiento de imágenes», simplifica el Dr. Jamie Craggs. «El software superpone las imágenes, por lo que puedes combinar todas estas imágenes bidimensionales en una vista tridimensional».

Con esta breve explicación, ya te habrás dado cuenta de por qué es una herramienta tan útil para el Dr. Craggs y sus colegas oceanógrafos, ya que les permite llevar su trabajo submarino a tierra firme para examinar, evaluar y, lo más importante, medir todos los aspectos de los arrecifes que están tratando de restaurar. Con el tiempo, también pueden ver claramente el impacto de su trabajo más allá de la belleza de los corales en crecimiento. En la práctica, sin embargo, la fotogrametría está justo al final del proceso y, como dijo Kate, puede resultar todo un reto.

«Elegimos seis lugares para estudiar en la Reserva Especial de la Isla Cousin. En tres de ellos, colocamos un trozo de lona sobre el arrecife y luego inyectamos nuevas larvas de coral por debajo para fomentar su asentamiento en esa zona», explica el Dr. Craggs. Kate y el equipo de Nature Seychelles midieron luego meticulosamente cada una de las parcelas, utilizando cuerdas para trazar líneas de transecto, y colocaron marcadores de escala, de modo que hubiera puntos de referencia para la medición. «Cada marcador tiene un patrón codificado único, lo que permite que el software de fotogrametría lo reconozca y escale con precisión el modelo 3D más adelante», añade el Dr. Craggs. Cuando terminan las inmersiones de medición, empieza la inmersión fotográfica.

Hay que capturar cada centímetro del área con la cámara y eso no es tan sencillo como podría parecer. «Es todo un reto, ya que no puedes predecir la corriente ni el oleaje», explica Kate. «Así que intentar mantener una velocidad y una altura constantes sobre el arrecife fue complicado. Cuando hay corales de diferentes alturas, eso significa que tienes que corregir constantemente tu profundidad mientras nadas con la cámara». La precisión es fundamental aquí, así que contar con las herramientas adecuadas marca la diferencia.

Kate utiliza un objetivo gran angular en una Canon EOS R5 Mark II dentro de una carcasa estanca y, como es de esperar, las imágenes que captura —una foto por segundo— son nítidas, con colores reales y de gran precisión. «Nos ofrece un nivel de detalle exquisito», añade el Dr. Craggs. «Y es muy emocionante». Pero no se trata solo de que las fotos sean bonitas. El nivel de detalle también nos permite conocer características distintivas, lo que mejora la precisión de la reconstrucción. «Lo primero que hay que hacer es unirlas y crear algo que se llama "nube de puntos dispersa"», explica. Es como un borrador de puntos, cada uno de los cuales representa una característica del arrecife que aparece en varias imágenes superpuestas, lo que permite al software calcular la forma básica del espacio. En este punto hay pocos detalles, de ahí lo de «dispersa».

«Luego aplicamos algunos filtros para crear la "nube de puntos densa", que genera muchos más puntos —a menudo millones— y aporta mucha más información. Por último, creamos la "malla", que rellena los grupos de puntos y le da al modelo 3D general su textura superficial». Para llegar a esto, se necesita mucha potencia informática, pero, al ampliar la imagen, puedes ver el coral con un detalle extraordinario. «Podemos llegar hasta unos pocos milímetros de diámetro, así que conseguimos una resolución increíble. La calidad es tan buena que los bordes están definidos con toda claridad, y eso mejora la precisión de nuestros métodos de medición».

Si crees que medir el crecimiento de los corales es algo así como decir «sí, ha crecido» o «no, no ha crecido», no podrías estar más lejos de la realidad. La fotogrametría es una herramienta importante para el seguimiento de cada uno de los seis emplazamientos, ya que ayuda al Dr. Craggs y a los científicos marinos de Nature Seychelles a rastrear y comprender lo que está sucediendo: si el coral se ha «adaptado» a su nuevo entorno, las tasas de supervivencia y la forma, el tamaño y la estructura del arrecife a medida que crece. Se utiliza junto con otras mediciones, como la calidad y la temperatura del agua o la penetración de la luz, para dibujar un panorama de la salud del arrecife a lo largo del tiempo

La fotogrametría también ofrece otra forma importante de hacer comparaciones a lo largo del tiempo. Las representaciones en 3D se pueden «aplanar» y convertir en lo que se llama un «ortomosaico». Aquí es donde cobran todo su sentido los marcadores graduadas, que Kate y sus compañeros de buceo colocaron en cada parcela. «Sirven para garantizar que todo quede bien alineado para crear una imagen bidimensional a partir de cientos de fotografías», explica el Dr. Craggs. Las parcelas medidas son un elemento fijo en el arrecife, ya que permiten al equipo capturar réplicas periódicas del «mapa plano». «Así podemos superponerlas y medir directamente cuánto ha crecido un trozo de coral en seis meses, un año o más».

Kate y el equipo de Nature Seychelles repetirán el ejercicio con regularidad, nadando arriba y abajo y a izquierda y derecha, fotografiando metódicamente las seis parcelas de coral: la mitad con larvas adicionales introducidas y la otra mitad sin ellas. «Así podremos hacer zoom, y ver dónde están nuestros corales bebés y empezar el proceso de medición», añade el Dr. Craggs. «En definitiva, el objetivo es extraer los datos, analizarlos y modificar nuestro enfoque según sea necesario. Es un método de ensayo, prueba, modificación y mejora, es decir, un proceso constante».

Sigue el progreso de nuestro trabajo con Nature Seychelles y Coral Spawning International aquí. Y obtén más información sobre las soluciones de fotogrametría de Canon.