Falta de Base de Dados Desafia Automatização de Pesquisas Ambientais

Autor: Redação Revista Amazônia

Uma equipe de pesquisadores de diversas universidades brasileiras iniciou um inventário detalhado da Floresta Amazônica, coletando dados que variam desde sequenciamento de DNA até fotos e sons de diversas espécies vegetais e animais.

Este banco de dados fornecerá subsídios para automatizar o reconhecimento de espécies através de uma inteligência artificial utilizada pelo Brazilian Team na competição XPrize Florestas Tropicais.

O grupo, majoritariamente composto por brasileiros, foi formado em 2019 para reunir diferentes especialidades e disputar a competição global de mapeamento de florestas tropicais. “Começamos com um grupo pequeno e, aos poucos, fomos agregando pessoas. Eu, como botânico, não conhecia ninguém da área de robótica, então busquei especialistas como Marco Terra. O mesmo fizemos para bioacústica, DNA, e outras áreas,” relembra Vinícius Souza, coordenador do grupo e professor na Esalq-USP.

Os membros da equipe se dedicaram a desenvolver soluções tecnológicas para avançar na competição. Eles combinaram sensores, podadores e armadilhas adaptados a drones e um robô terrestre, capazes de coletar DNA ambiental e transmitir dados a uma inteligência artificial que identifica espécies. A equipe também criou um protocolo modular para identificar sons e laboratórios portáteis para análise de DNA em qualquer local.

Apesar das tecnologias avançadas, o grupo identificou uma lacuna: a base de dados existente não era completa o suficiente para treinar a inteligência artificial a identificar espécies instantaneamente. “Várias espécies na Amazônia não são descritas pela ciência, e as que são, muitas vezes não têm sequências de DNA, boas imagens ou sons gravados,” explica Carla Lopes, bióloga molecular e professora na Esalq-USP.

Apenas cerca de 10% das espécies de insetos da Amazônia são registradas pela ciência. “Cerca de 90% das espécies de insetos na Amazônia ainda não foram catalogadas. A ciência ainda não as conhece, mas é possível que a população local as conheça,” afirma Simone Dena, especialista em bioacústica e professora na Unicamp.

Inventário de Espécies

Para resolver este problema, a equipe iniciou um inventário de espécies amazônicas, hospedado em coleções científicas ou bancos de dados de ciência-cidadã, com a intenção de futuramente disponibilizá-lo em uma plataforma pública. “A comunidade local, às vezes, conhece o que a ciência desconhece. Nosso protocolo permite que essas comunidades registrem digitalmente espécies conhecidas por elas há milhares de anos,” explica Paulo Guilherme Molin, professor da Ufscar.

Até as semifinais, o Brazilian Team coletou 50 mil imagens de espécies amazônicas, 16 mil sons, e sequenciou o DNA de 624 árvores, 384 insetos e 117 peixes, inserindo esses dados na base de dados da inteligência artificial para a última prova aplicada às seis equipes finalistas. O teste consistia em explorar 100 hectares da Floresta Amazônica e coletar material por 24 horas, processado em até 48 horas.

Concorrentes e Tecnologias

A equipe norte-americana Map of Life, formada por pesquisadores de Yale e Colorado, também finalista, já existia antes da competição. Com uma ampla base de dados global, eles integram dados de mais de 15 mil espécies no Caribe e América do Sul, 4,5 mil espécies nos EUA e Canadá, e mais de 6,1 mil espécies no Sudeste Asiático. Contudo, também enfrentam a escassez de informações sobre a Amazônia brasileira.

Ao longo da competição, eles pesquisaram a biodiversidade da Amazônia e identificaram 598 espécies de vertebrados, 500 espécies de aves e centenas de espécies de vegetação. Usando drones com captura de imagens de alta resolução e sensores acústicos, eles refinam e publicam as espécies identificadas em um painel online.

Mudanças Climáticas e Inovação

A equipe de Yale focou em mudanças em espécies de plantas e vertebrados terrestres causadas pelo aumento da temperatura global, avaliando a perda de biodiversidade segundo parâmetros da CDB da ONU. Walter Jetz, coordenador do grupo, afirma que a competição é crucial para avançar em indicadores como o índice de espécies no habitat, ainda uma lacuna do conhecimento.

Os US$5 milhões de prêmio possibilitarão aprofundar pesquisas e, para a equipe brasileira, construir uma plataforma nacional de informações. “Precisamos de infraestrutura para armazenar dados, comprar servidores e manter acervos científicos,” conclui Carla Lopes.

Fonte: EBC/Agência Brasil


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