Pesquisador do Instituto Mamirauá que usa inteligência artificial para estimar a vida de florestas tropicais é finalista do Prêmio CAPES-Natura

Publicado em: 19 de julho de 2020

Premiação é resultado de parceria entre a multinacional brasileira de cosméticos e a CAPES, e visa estimular a produção científica com alto impacto na sustentabilidade e biodiversidade. 

Prever se uma árvore estará viva ou morta dentro de um ano é uma tarefa complexa que exige um grau avançado da ciência e tecnologia. Mas qual é a importância dessa previsão? A reposta é simples, com um prognóstico do futuro, podemos usar a floresta de forma sustentável, garantindo não só o fornecimento de madeira mas também sua vida ao longo do tempo. Além disso, é possível fazer previsões sobre a estrutura florestal e sobre seu comportamento diante de atividades sustentáveis ou não.

O artigo “Estimation of mortality and survival of individual trees after harvesting wood using artificial neural networks in the amazon rain forest” (Estimativa de mortalidade e sobrevivência de árvores individuais após a colheita de madeira usando redes neurais artificiais na floresta amazônica, em português) representa um esforço científico e intelectual em coleta de dados único para florestas tropicais. São dados de monitoramento de uma floresta que foi explorada e continua sendo estudada por mais de 33 anos. Diversos pesquisadores estiveram envolvidos no estudo, ao longo de anos, para que se pudesse coletar dados das árvores em mais de 78 mil ocasiões. Isso demonstra um histórico inédito de eventos que ocorreram com essas árvores, que podem ter sobrevivido ou sucumbido por processos naturais que governam as florestas tropicais.

Apesar de existirem dados de monitoramento de longo prazo e altamente detalhados, era necessário realizar uma análise robusta dessas informações, para que se pudesse compreender a aparente aleatoriedade dos eventos que governam a dinâmica florestal. A técnica mais sólida e promissora para esse prognóstico, até o momento, é a inteligência artificial, especificamente as Redes Neurais Artificiais (RNA). O modelo criado permite estimar a sobrevivência das árvores com taxa de acerto de 99%.

Leonardo Pequeno Reis, autor do artigo e finalista do prêmio, diz que a RNA criada pode ser usada em planos de manejo florestal sustentável na Amazônia para subsidiar decisões sobre a intensidade da exploração e seus efeitos a longo prazo.

“Somente através de técnicas de análise de dados adequadas, aplicadas a vasta biodiversidade e a quantidade de dados já obtidos nas últimas décadas nos biomas brasileiros, será possível estabelecer diretrizes adequadas para o uso sustentável dos recursos naturais. Sem estimativas de como a floresta se comporta após a retirada da madeira, a continuidade da atividade econômica pode não ser possível, também há risco para a geração de renda e para os importantes serviços ecossistêmicos ofertados pela floresta”, afirma Leonardo.

Segundo o pesquisador, o artigo é um bom exemplo do uso de uma massa de dados de longo prazo sobre a dinâmica florestal, e que pode ser adotado no uso dos recursos naturais e subsidiar a conservação do ecossistema florestal.

Perguntado sobre a possibilidade de replicação do estudo em outros biomas brasileiros, Leonardo contou que a técnica, extremamente complexa mas com uma metodologia clara, permitiu que outra pesquisa estimasse a mortalidade e sobrevivência em uma floresta da Mata Atlântica, demonstrando seu potencial de replicação para avaliar a dinâmica florestal. 

"As redes conseguem aprender com os eventos ocorridos. Por exemplo, se uma árvore infestada de cipós, com um determinado diâmetro, pertencente a um grupo de espécies específico, está sofrendo uma competição acirrada com as suas vizinhas, e em um determinado tempo sucumbe e morre, a rede aprende com o exemplo. Se isso ocorre várias vezes, ela aprende mais. Esse treinamento, com um esforço ótimo, permite uma prognose com o menor erro possível" explicou o pesquisador.

Leonardo é engenheiro florestal, mestre e doutor em ciências florestais, e atua principalmente na área de manejo florestal com ênfase em modelagem de florestas tropicais utilizando inteligência artificial. Membro do Grupo de Pesquisa em Ecologia Florestal do Instituto Mamirauá, Leonardo se dedica a diferentes linhas de pesquisa, mas principalmente à linha de Dinâmica de Florestas Tropicais. Seu artigo concorre na edição de 2020 do Prêmio CAPES-Natura no tema “Amazônia: a ciência de dados contribuindo para conservação socioambiental e uso sustentável dos recursos naturais”.

Sobre o prêmio CAPES-Natura

O Prêmio CAPES-Natura Campus de Excelência em Pesquisa tem como objetivo estimular a produção de artigos de alta relevância e impacto para o desenvolvimento científico e tecnológico voltados à Sustentabilidade e Biodiversidade. Trata-se de uma ação inovadora que visa estimular a pesquisa de excelência nessa área temática que é estratégica para o país. A seleção de artigos é realizada a cada dois anos.

Podem concorrer ao Prêmio trabalhos individuais ou em coautoria, de portadores do título de mestre ou doutor ou matriculados em programas de pós-graduação, mestrado ou doutorado, vinculados à instituição de ensino e pesquisa e reconhecidos pelo Ministério da Educação.

Segundo a CAPES, em virtude da pandemia de COVID-19, ainda não há previsão de data para a cerimônia de entrega da premiação deste ano, que acontecerá em Brasília. O prêmio consiste em 25 mil reais e certificados para os autores e para o programa de pós-graduação e pesquisa de onde se originou o artigo.

Sobre o Instituto Mamirauá

O Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá é uma Organização Social fomentada e supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações. Desde que foi criado, o instituto desenvolve suas atividades por meio de programas de pesquisa, manejo de recursos naturais e desenvolvimento social, principalmente na região do Médio Solimões, estado do Amazonas.

Os objetivos do Instituto Mamirauá incluem a aplicação da ação de ciência, tecnologia e inovação na adoção de estratégias e políticas públicas de conservação e uso sustentável da biodiversidade da Amazônia. Também abrangem a construção e a consolidação de modelos para o desenvolvimento econômico e social de pequenas comunidades ribeirinhas por meio do desenvolvimento de tecnologias socialmente e ambientalmente adequadas.

Para mais informações entre em contato com a Assessoria de Comunicação do Instituto Mamirauá: ascom@mamiraua.org.br

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