Equipe brasileira desenvolve tecnologias com drones e sensores para desvendar a biodiversidade das florestas tropicais e é terceira colocada na competição
Uma das maiores iniciativas para mapeamento da biodiversidade das florestas tropicais do mundo, a competição internacional XPRIZE Rainforest anunciou nesta sexta-feira (15 de novembro), os vencedores da disputa que durou cinco anos e envolveu mais de 300 equipes de 70 países. O “Brazilian Team”, como é chamada a equipe que representa o Brasil na competição, ficou entre os doze semifinalistas qualificados na primeira fase, ocorrida em Singapura no ano de 2023 e completou o teste final na Amazônia brasileira em 2024 juntamente com outros cinco times finalistas, ficando com a terceira colocação.
Não é por acaso que o Brazilian Team (BT) se destacou em uma competição com o perfil da XPRIZE Rainforest. O Brasil ocupa o 15o lugar em produção mundial de conhecimento científico, sendo o 2o. maior produtor mundial de conhecimento em Zoologia e o 6o. colocado em Botânica (SJR – International Science Ranking).
A equipe, baseada em Piracicaba-SP, é coordenada pelo professor da Esalq/USP, Vinicius Souza, com o apoio da Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz -Fealq. O time desenvolveu equipamentos e tecnologias envolvendo drones, arranjos de sensores, robótica terrestre, coletores de ramos de árvores, água, serapilheira e solo projetados para obter amostras de plantas, animais, DNA, imagens e sons para avaliação da biodiversidade.
Na última etapa do desafio, realizado entre 7 a 30 de julho deste ano, na comunidade do Tumbira, Reserva de Desenvolvimento Sustentável do Rio Negro, os times finalistas tiveram a tarefa de mapear a biodiversidade presente em 100 hectares de Floresta Amazônica, sem a presença humana na área. Para tal, os dados deveriam ser coletados em 24 horas e as informações pertinentes à biodiversidade foram relatadas nas 48 horas seguintes.
No total, o BT documentou 418 taxa, dos quais 266 foram identificados até o nível de espécie, três das quais sendo possivelmente novas para a ciência. Também foram registradas interações complexas entre espécies e identificadas aquelas que oferecem serviços ecossistêmicos valiosos para a bioeconomia da floresta. O levantamento em campo nesta fase foi conduzido por 18 membros do Brazilian Team ao longo de 24 horas e, nas 48 horas seguintes, os demais membros da equipe colaboraram para processar, analisar os dados e elaborar o relatório final entregue à coordenação do desafio.
“A equipe se esforçou para identificar plantas e animais até o nível taxonômico mais refinado possível, aproveitando essas identificações para análises e insights sobre a biodiversidade local”, explicou o coordenador do time Vinicius Souza. “As descobertas das equipes beneficiarão não apenas o Brasil, mas também países da América Latina, África e Ásia que possuem florestas tropicais em seus territórios”.
Com o prêmio de 500 mil dólares, o Brazilian Team planeja criar um fundo para pesquisas e capacitação voltados à conservação e restauração da Amazônia e da Mata Atlântica, fortalecendo ainda mais o legado de inovação e preservação deixado pela competição.
O time
O Brazilian Team (BT) é organizado em seis grupos: Robótica, Sensoriamento Remoto, Bioacústica, DNA, Biodiversidade e Insights e conta com mais de 100 colaboradores com conhecimento técnico-científico multidisciplinar (como biólogos, engenheiros, economistas, informatas e advogados), majoritariamente brasileiros, mas também de outros 10 países, representando algumas dezenas de instituições nacionais e internacionais.
Detalhes das inovações e descobertas do BT
O grupo de robótica do BT desenvolveu equipamentos customizados, inovadores e de baixo custo para amostrar a biodiversidade da floresta de forma eficiente, inclusive em áreas de difícil acesso. O time pretende capacitar membros das comunidades locais para que estes sejam capazes de se apropriar dessas tecnologias no futuro. Um exemplo prático é o uso de drones para localizar espécies de interesse para populações locais, facilitando o acesso a recursos para subsistência ou comercialização, melhorando assim o planejamento das atividades econômicas dessas comunidades.
A equipe de robótica também projetou uma centrífuga de tubos portátil para processamento de material genético em campo, já em processo de patente.
Mais de 1000 espécies amazônicas, entre animais e vegetais, tiveram seu DNA sequenciado antes do final da competição, para ajudar nas identificações das espécies durante a final. Nenhuma dessas espécies havia sido sequenciada anteriormente. O grupo de DNA desenvolveu uma série de protocolos de laboratório e análises bioinformáticas para obter sequências de DNA em campo, do maior número de espécies, no menor tempo possível. Essas inovações permitiram uma redução de até 90% nos custos de alguns procedimentos moleculares, além de facilitarem a identificação ao mesmo tempo de espécies de diferentes grupos taxonômicos, a partir de uma única amostra.
O Grupo de Sensoriamento Remoto avançou no desenvolvimento de metodologias inovadoras para quantificar o carbono e a biomassa de florestas, além de mensurar a biodiversidade, tudo integrado em uma plataforma digital batizada de Floreviewer, que recebe os dados, processa e gera relatórios na nuvem. O grupo também inovou ao desenvolver métodos de amostragem autônoma, utilizando drones programados para capturar imagens de árvores de interesse. Com resolução suficiente para observar até as nervuras das folhas, as imagens foram analisadas por algoritmos de IA do Pl@ntNet, treinados para reconhecer espécies, que foram posteriormente quantificados e registrados no mapa com sua localização exata na floresta.
O grupo de Bioacústica, em parceria com o grupo de Robótica, desenvolveu soluções para coleta de gravações de áudio no dossel da floresta, em clareiras e até em ambientes aquáticos. Foram elaborados protocolos e softwares que utilizam inteligência artificial para a detecção, classificação e identificação automatizada de vocalizações de diferentes grupos animais, como aves, anfíbios, morcegos, primatas, além de sons de insetos. Além disso, mais de 16 mil gravações de sons de animais foram registradas pelo BT na Amazônia e utilizadas para treinamento dos algoritmos.
Para organizar as informações de biodiversidade, o grupo de Insights criou a plataforma CESSABR (Contextual Ecosystem Services on Amazon of Brazil), que coleta e categoriza dados sobre os usos das espécies e os serviços ecossistêmicos que oferecem, desde uso para alimentação e madeira, até serviços de captura de carbono e ecoturismo. O CESSABR é um banco de dados protótipo com uma lista de 4.996 espécies de flora e 6.290 de fauna da Amazônia brasileira.
O Brazilian Team também destacou o compromisso com as comunidades indígenas e tradicionais, com uma abordagem respeitosa e alinhada à legislação brasileira. Foram propostas iniciativas para capacitar jovens dessas comunidades no uso de tecnologias que potencializam o desenvolvimento econômico sustentável da região que habitam, promovendo o empoderamento e aumentando a produtividade dos recursos florestais.
O Brazilian Team agradece a Fundação Alana e o XPRIZE pela oportunidade de participar da competição XPRIZE Rainforest.
Mais detalhes e informações sobre o Brazilian Team e a XPRIZE Rainforest podem ser obtidos nestes links: (https://fealq.org.br/brazilianteam_rainforest/; https://www.XPRIZE.org/prizes/rainforest)
Contato para Imprensa: brazilianteam@usp.br
