Procesamiento automático de imágenes para determinar la estructura del tamaño de la comunidad de macroinvertebrados ribereños

El tamaño corporal es un rasgo funcional importante que puede utilizarse como bioindicador para evaluar los impactos de las perturbaciones en las comunidades naturales. La estructura del tamaño de la comunidad responde a gradientes bióticos y abióticos, incluidas las perturbaciones antropogénicas en taxones y ecosistemas. Sin embargo, la medición manual de organismos de cuerpo pequeño como los macroinvertebrados bentónicos (por ejemplo, >500 μm a unos pocos centímetros de largo) lleva mucho tiempo. Para acelerar la estimación de la estructura del tamaño de la comunidad, aquí, desarrollamos un protocolo para medir semiautomáticamente el tamaño corporal individual de los macroinvertebrados de río preservados, que son uno de los bioindicadores más utilizados para evaluar el estado ecológico de los ecosistemas de agua dulce. Este protocolo está adaptado de una metodología existente desarrollada para escanear mesozooplancton marino con un sistema de escaneo diseñado para muestras de agua. El protocolo consta de tres pasos principales: (1) escanear submuestras (fracciones de tamaño de muestra finas y gruesas) de macroinvertebrados de río y procesar las imágenes digitalizadas para individualizar cada objeto detectado en cada imagen; (2) crear, evaluar y validar un conjunto de aprendizaje a través de inteligencia artificial para separar semiautomáticamente las imágenes individuales de macroinvertebrados de los detritos y artefactos en las muestras escaneadas; y (3) que representa la estructura de tamaño de las comunidades de macroinvertebrados. Además del protocolo, este trabajo incluye los resultados de calibración y enumera varios desafíos y recomendaciones para adaptar el procedimiento a las muestras de macroinvertebrados y considerar mejoras adicionales. En general, los resultados apoyan el uso del sistema de escaneo presentado para la medición automática del tamaño corporal de los macroinvertebrados de río y sugieren que la representación de su espectro de tamaño es una herramienta valiosa para la bioevaluación rápida de los ecosistemas de agua dulce.