Cientistas empenhados em melhorar a tecnologia existente para fabricar um inventário de biodiversidade desenvolvem equipamentos inéditos durante a participação no concurso global XPrize Florestas Tropicais. Os novos equipamentos são capazes de monitorar, identificar e qualificar árvores, além de atrair e tomar insetos, tudo de forma autônoma e em obséquio da ciência.
As soluções foram projetadas pelas equipes que chegaram à final da competição e disputam o prêmio de US$5 milhões (mais de R$25 milhões), que será pago ao primeiro disposto. Os últimos avanços tecnológicos foram apresentados durante o mês de julho no teste de validação ocorrido na Suplente de Desenvolvimento Sustentável do Rio Preto, próxima a Manaus, no estado Amazonas.
Preocupados com o impacto que uma tecnologia de uso ambiental poderia provocar, a equipe norte-americana Welcome to the Jungle optou por desenvolver soluções de material biodegradável para posicionar suas plataformas capazes de coletar o material necessário para identificar espécies. Semelhante a uma teia de aranha, a estrutura se adequa a diferentes ambientes uma vez que copas de árvores, e é posicionada por meio de um drone.
Subida solução
O grupo desenvolveu duas plataformas, uma equipada ao mesmo tempo por um sensor remoto do tipo Lider (Light Detection and Ranging), capaz de escanear em 3D e com subida definição; e por uma câmera multiespectral e de imagens térmicas mais adequada para áreas altas.
A utensílio é capaz de qualificar as espécies de árvore pela mancha da despensa da árvore na imagem formada. “Não é um noção novo, mas é um novo padrão que se baseia basicamente na morfologia e no tipo de mancha principal. Assim, podemos morfologizar a mancha para saber que tipo de distribuição ela é”, explica a profissional em DNA ambiental, Chai-Shian Kua.
A outra plataforma terrestre foi estruturada com armadilhas fotográficas, sensores bioacústicos e coleta de DNA ambiental para áreas secas e alagadas. “Nossos dados de DNA ambiental podem ser coletados de várias formas. Temos a capacidade de coletar a chuva, mas também de filtrar e coletar de forma isolada, por exemplo”, explica Matthew Spenko, profissional em robótica e coordenador da equipe.
Todas essas soluções foram equipadas com um aplicativo, também desenvolvido exclusivamente pela equipe, capaz de processar diferentes dados de forma automática e sequencial e reportar em pouco tempo os dados em painéis de fácil compreensão.
Monitoramento
Assim uma vez que a equipe norte-americana, o grupo hispano brasílio Providence+ também apostou no desenvolvimento de uma tecnologia exclusiva chamada Drop ({sigla} de Plataforma Operacional de Floresta Tropical Profunda em inglês).
A utensílio, similar a um disco atravessado por um eixo mediano, é capaz de coletar dados muito similares aos dos concorrentes, com a diferença que reúne todas as capacidades de conquista em um mesmo equipamento, que pode se posicionado tanto dentro da chuva, quanto na despensa de uma árvore.
Além de sensores de movimento, câmeras, microfones e divisão para modelo de DNA ambiental de chuva ou solo, a solução também possui em sua estrutura bateria, GPS e sistema de informação sem fio que acessam uma lucidez sintético para identificação de espécies automatizada.
“Isso passa por identificar o que chamamos de classes de fontes acústicas, tipos de fontes que podem pertencer a uma espécie ou a rio, vento, chuva, porque o reconhecimento automático também inclui fontes não biológicas tipo física, uma vez que tormenta, chuva, soído de motores, disparo de rifle. Há toda essa segmento também que podemos falar que serve para a proteção desse terreno”, explica Michel André, que coordena a equipe.
A lucidez sintético recebeu uma vez que base de dados os estudos acústicos desenvolvidos desde 2017 pela equipe, que reúne estudiosos da Universidade da Catalunha e Pompeu Fabra de Barcelona, além da equipe de pesquisadores do Instituto Mamirauá, de Manaus.
Com esses dados, o equipamento já se tornou capaz de identificar 160 espécies por sons. “A gente criou um sistema que pode hoje muito muito assumir o papel de ser um sistema de monitoramento automatizado da biodiversidade brasileira. A gente já tem isso e já está pronto, foi implementado na unidade de conservação, no Instituto Mamirauá, e a gente está implementando em outras 20 unidades de conservação, no Brasil e fora do Brasil”, explica Emiliano Ramalho.
Insetos
Competidores do Xprize Rainforest testam equipamentos de monitoramento na floresta amazônica na comunidade de Tumbira, na Suplente de Desenvolvimento Sustentável do Rio Preto – Fabio Rodrigues-Pozzebom/Sucursal Brasil
Já a equipe Limelight Rainforest focou na biodiversidade de insetos. O grupo inovou nos modelos de armadilhas que foram acopladas em uma tecnologia também exclusiva desenvolvida pelo grupo norte-americano. Luzes noturnas trazem as inúmeras espécies até o ponto de conquista das câmeras para que as imagens sejam finalmente analisadas por uma lucidez sintético.
“Percebemos que os insetos estão realmente ausentes nos dados e são um dos organismos mais biodiversos do planeta. São um iguaria importante, são importantes em todos os aspectos do ecossistema. Portanto, uma das grandes partes que estamos tentando seguir é realmente edificar esses bancos de dados e inaugurar a entender quais insetos estão cá”, explica Julie Allen, profissional em bioinformática.
O equipamento é uma plataforma de amostragem guiada por drone e que permite a coleta de informações e também de espécies para estudo e sequenciamento de DNA nos laboratórios compactos.
“Estamos medindo várias formas diferentes de coletar dados, portanto temos dados acústicos, coletaremos sons de pássaros, sons de morcegos, outros sons, coletaremos eDNA, DNA ambiental da chuva, do ar e de superfícies, e também coletaremos os próprios insetos”, conta o coordenador do grupo Guillaume Charone.
Aplicabilidade
De harmonia com o secretário de Economia Virente do Ministério Desenvolvimento, Indústria, Negócio e Serviços (MDIC), Rodrigo Rollemberg, o desenvolvimento desse tipo de inovação pode propiciar a liderança brasileira na transição para uma economia verdejante. Por essa razão, o governo federalista tem incentivado iniciativas uma vez que a realização da final do XPrize Florestas Tropicais na Amazônia.
Para o secretário, tecnologias uma vez que as que estão sendo desenvolvidas pelas equipes competidoras poderão propiciar as cadeias produtivas da biodiversidade amazônica, além de solidar os conhecimentos tradicionais por meio da ciência e viabilizar soluções para problemas enfrentados pelas comunidades tradicionais e os povos originários da região.
“A monilíase é uma doença do cacaueiro e do cupuaçuzeiro e o galanteio da árvore é necessário para enfrentar a praga. Mas, muitas vezes, as pessoas escondem a existência da vegetal doente com susto de perdê-la. Drones ligados à lucidez sintético com algorítmo que identifique a monilíase, permitiam, por exemplo a atuação da resguardo sanitária”, diz.
Para reunir as inovações ao conhecimento, o MDIC pretende aproximar as pesquisas desenvolvidas pelo Núcleo de Bionegócios da Amazônia (CBA), em Manaus, às soluções tecnológicas que resultarem do concurso.
“Esse é o primeiro passo de uma parceria para que essas tecnologias possam se aproveitadas, possam ser disponibilizadas, possam ser reforçadas pelas instituições e pelas comunidades locais”, reforçou Rollemberg.
