Drone para monitorar espécies ameaçadas

Os drones possuem pequenos sensores de baixo custo, desenvolvidos pelos pesquisadores, que são capazes de detectar de modo seletivo e medir continuamente as concentrações na atmosfera de gás carbônico e o metano.

O estudo mapeou e coletou em seis meses dados de 60 mil hectares de floresta no Pará, área que equivale a aproximadamente 100 mil campos de futebol.

Junto com o muriqui-do-norte (B. hypoxanthus), os mono-carvoeiros representam os maiores primatas das Américas, endêmicos da Mata Atlântica e exclusivos do território brasileiro

Fundado há cerca de 40 anos e instalado no coração da Floresta Nacional de Carajás, no município de Parauapebas (PA), o bioparque ocupa 30 hectares de área, dos quais cerca de 70% de floresta nativa

Pesquisadores brasileiros e norte-americanos desenvolveram um sistema computacional capaz de controlar um drone de forma autônoma (sem controle humano) no interior de florestas, permitindo que ele desvie de árvores e mapeie grandes territórios em poucos minutos. “Além de termos a possibilidade de fazer um inventário florestal em uma área de cobertura muito maior, com a atuação do drone esse processo se torna muito mais rápido, seguro e preciso”, explica Guilherme Nardari, pesquisador do INCT de Sistemas Autônomos Cooperativos (InSAC), sediado na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, e um dos autores do trabalho, que foi realizado em parceria com cientistas da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos. O drone consegue mapear uma floresta inteira de quase 400 mil m² em apenas 30 minutos. Caso o mesmo trabalho fosse realizado por uma equipe de engenheiros florestais, o mapeamento levaria em torno de 12 dias e meio, desde que os profissionais trabalhassem 24 horas diárias. Com peso aproximado de 3kg e autonomia de voo de 20 minutos, o drone está sendo testado nos EUA e é composto por quatro hélices, uma câmera, um computador de bordo, um controlador de voo e um sensor a laser, responsável por calcular em tempo real a distância entre o equipamento e as árvores ao seu redor. A utilização do veículo aéreo não tripulado (Vant) autônomo para mapear florestas possibilitará uma série de aplicações, como a elaboração de planos de manejo, atendimento a demandas de empresas florestais, definição de estratégias para preservar os recursos naturais da área e o combate ao desmatamento. “Nós conseguiríamos avaliar o estado de conservação das florestas e detectar locais que precisam de reflorestamento, servindo de alerta para as autoridades ambientais caso alguma região apresente transformações suspeitas ao longo do tempo. Esse tema é muito relevante, principalmente pelo atual cenário que vivemos, de total descaso com a Amazônia”, afirma Roseli A. Francelin Romero, pesquisadora do InSAC e professora do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. Atualmente, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) realiza alguns levantamentos florestais por imagens de satélite, mas são estimativas que impossibilitam uma análise mais minuciosa da vegetação em áreas específicas. Para evitar a colisão com algum objeto na floresta, o drone possui sensor a laser que dispara milhares de feixes de luz por segundo que, conforme acertam as árvores, calculam a distância delas para o Vant e estimam a espessura de cada tronco ou galho. Os dados coletados são interpretados por um código de computador (algoritmo) que foi desenvolvido e que utiliza inteligência artificial para detectar árvores, mapear a região e “guiar” o drone na direção correta, fazendo com ele se esquive dos obstáculos. Simultaneamente, o algoritmo gera um mapa em 3D da floresta, onde são especificadas a quantidade de árvores do local, o volume de madeira, a área coberta por vegetação, entre outros dados. Segundo os pesquisadores, o drone também é capaz de identificar folhagens no chão, permitindo avisar as autoridades sobre um risco maior de queimadas, que são muito comuns tanto no Brasil como nos EUA. O drone autônomo foi testado pelos cientistas em uma floresta de pinheiros norte-americana no Estado de Nova Jersey e mostrou resultados positivos, pois o equipamento conseguiu desviar das árvores e levantar com precisão os dados da área. “Foi um desafio enorme do ponto de vista robótico, pois além de fazer um drone voar sozinho no meio das árvores, sem perdermos a comunicação com ele, precisávamos obter um mapa de qualidade, extremamente preciso”, conta Guilherme, que faz doutorado no ICMC e é orientado pela professora Roseli Romero. O pesquisador desenvolveu o trabalho durante intercâmbio nos Estados Unidos e recebe financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Guilherme conta que o algoritmo desenvolvido para controlar o drone permite um mapeamento mais preciso e com informações mais detalhadas sobre a floresta, além de voos menos suscetíveis a interferências em comparação com outros modelos encontrados na literatura da área. Os cientistas criaram uma empresa nos Estados Unidos para oferecer alguns serviços de mapeamento com o drone para a iniciativa privada. Segundo Guilherme, há interesse em trazer a tecnologia para Brasil, mas antes o sistema de controle do Vant precisaria passar por algumas adaptações, afinal, existem diferentes tipos de florestas no país, com obstáculos distintos, que podem dificultar as missões com o veículo aéreo. A estimativa de custo para cada drone autônomo como esse é de R$ 60 mil. “O valor não é alto se comparado ao retorno que ele pode trazer para a população em geral, com a preservação das florestas e do meio ambiente”, finaliza Roseli.

A captura para o consumo ilegal e o tráfico da carne e dos ovos da tartaruga-da-amazônia (Podocnemis expansa) provocaram um declínio populacional da espécie no último século, fatores que aumentam o grau de extinção do animal. Para diminuir as pressões humanas sobre as populações de tartaruga-da-amazônia, pesquisadores da Associação da Conservação da Vida Silvestre – ou Wildlife Conservation Society (WSC) no Brasil – estão executando um projeto na Reserva Biológica do Abufari, no Amazonas, voltado à conservação da tartaruga-da-amazônia. Com o uso de imagens aéreas, comunicação acústica e dados ambientais, os cientistas estão buscando informações que ajudem a prever o período de desova e nascimento em massa. O objetivo do trabalho é melhorar métodos de proteção e manejo durante o período reprodutivo e desenvolver estratégias de conservação para a espécie. O projeto conta com o patrocínio da Fundação Grupo Boticário de Proteção à Natureza e apoio do ICMBio. “Somos o primeiro projeto a trabalhar com drone e comunicação acústica em conjunto para a investigação dos padrões comportamentais de tartarugas. Durante a desova, conseguimos fazer as primeiras fotos aéreas da espécie, mostrando um pouco da dinâmica de ocupação do tabuleiro de desova pelo conjunto de fêmeas. Acompanhamos a etapa que antecede a saída dos filhotes dos ninhos, uma vez que a imensa maioria aguarda para nascer juntos. Assim, identificamos padrões e reunimos dados que contribuam com a conservação da espécie", destaca a doutora Camila Ferrara, ecóloga da WCS Brasil. As tartarugas-da-amazônia são a maior espécie de quelônio de água doce da América do Sul, podendo medir 1 metro de comprimento e pesar até 75 quilos. “Neste projeto estamos estudando uma espécie singular, que reúne características não encontradas em outras espécies da América do Sul e promove um verdadeiro espetáculo no coração da Amazônia, que é o nascimento em massa de milhares de filhotes. Por se tratar de uma espécie que sofre diversas ameaças, precisamos ressaltar a importância da sua preservação e lembrar do desequilíbrio ecossistêmico gerado a partir da extinção de espécie”, afirma Janaína Bumbeer, analista de Ciência e Conservação da Fundação Grupo Boticário. Durante o período de seca, as tartarugas-da-amazônia abandonam a floresta alagada à procura de praias para desova. Cada tartaruga desova apenas uma vez no período reprodutivo e deposita cerca de 100 ovos. A incubação dura cerca de dois meses e o sexo dos filhotes é determinado pela temperatura de incubação. Após o nascimento, filhotes e adultos migram para a floresta alagada em busca de refúgio e alimentação.

A Sociedade de Pesquisa em Vida Selvagem e Educação Ambiental (SPVS) inicia, em março, as atividades do Projeto de Conservação do Mico-leão-da-cara-preta (Leontopithecus caissara). O primata está em uma lista de animais ameaçados de extinção, e também é endêmico, ou seja, existe apenas em uma área restrita situada nos estados de São Paulo e do Paraná (Grande Reserva Mata Atlântica). A população estimada atualmente é de 400 indivíduos, e está classificada como ‘em perigo’ pela Lista Nacional de Espécies Ameaçadas de Extinção, elaborada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA). As principais ameaças estão relacionadas ao isolamento de populações causado pela construção de um canal que separou o continente da ilha, promovendo desconexão de hábitat, além da perda e fragmentação de áreas naturais continentais de distribuição da espécie. ”O Plano de Ação Nacional (PAN) para a Conservação dos Primatas da Mata Atlântica e da Preguiça-de-coleira contempla 13 espécies de primatas da Mata Atlântica ameaçadas de extinção, entre elas o mico-leão-da-cara-preta. Projetos como esse são extremamente importantes pois precisamos da cooperação de outras instituições para alcançar nossos objetivos”, afirma o coordenador do Centro Nacional de Pesquisa e Conservação de Primatas Brasileiros do ICMBio, Leandro Jerusalinsky.

Durante 15 dias pesquisadores e engenheiros brasileiros e australianos coletaram dois Terabytes de imagens gravadas na floresta amazônica. A ação integra o projeto Providence, que propõe método inovador de monitoramento dos animais no bioma a partir da identificação de espécies por imagem e som e transmissão remota de dados. O projeto é liderado pelo Instituto Mamirauá e é executado em parceria com organizações internacionais. Os pesquisadores percorreram a Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, na Amazônia, para testar novas tecnologias para monitoramento da fauna. Uma rede de sensores com microfones e câmeras será instalada sob a copa das árvores para coletar informações sobre o comportamento das espécies no interior da floresta de forma contínua, reduzindo a presença humana e os custos das expedições de campo. Os dados serão transmitidos em tempo real para os pesquisadores. "O equipamento pode ‘ver' o calor dos animais em condições de escuridão extrema. Além disso, tem um alcance muito maior que as armadilhas fotográficas geralmente usadas", diz o pesquisador Ash Tews, responsável pela tecnologia. "A ideia é unir esses métodos para aumentar a eficiência do equipamento na identificação de espécies." As transmissões de curtas (até 5 quilômetros) e grandes distâncias (10 quilômetros) foram bem-sucedidas", explica o engenheiro Ross Dungavell, da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), parceira do Instituto Mamirauá no projeto. Composto por três fases, o projeto é coordenado pelo Instituto Mamirauá, unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), e executado em parceria com o CSIRO, Universidade Federal do Amazonas (Ufam), The Sense of Silence Foundation e Laboratório de Aplicações Bioacústicas da Universidade Politécnica da Catalunha (UPC). De volta à Austrália, a equipe do CSIRO segue em parceria com o Instituto Mamirauá no desenvolvimento das tecnologias. Os novos testes serão realizados em seis meses, novamente na Reserva Mamirauá. "Esta é apenas a primeira fase do Providence. Ainda há muito trabalho pela frente, mas os avanços que tivemos com os testes foram bastante significativos", diz Emiliano.

Unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), o Instituto Mamirauá irá coordenar o projeto Providence em três fases. O trabalho conta com a parceria da Universidade Federal do Amazonas (Ufam), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), The Sense of Silence Foundation e Laboratório de Aplicações Bioacústicas da Universidade Politécnica da Catalunha (UPC). Serão instalados sensores com microfones e câmeras sob a copa das árvores para coletar informações sobre o comportamento das espécies no interior da floresta amazônica de forma contínua. Imagens e sons serão enviados em tempo real para pesquisadores do Instituto Mamirauá. Até março de 2018, dez sensores serão instalados em diferentes pontos da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, na interior da Amazônia. Na primeira fase do projeto, iniciada em outubro de 2016 e com duração de 18 meses, os pesquisadores vão avaliar se a rede de sensores terá capacidade de captar sons e imagens de animais a partir de amostras. Para isso, foram escolhidas dez espécies, entre elas, onça-pintada, macaco-guariba e boto-cor-de-rosa. A escolha desses animais foi feita por causa dos sons característicos, abundância na região e carisma. Para executar essa tarefa, o projeto conta com U$S 1,4 milhão da Fundação Gordon and Betty Moore. Segundo o pesquisador Emiliano Ramalho, que coordena o grupo de monitoramento do Instituto Mamirauá, os dados são essenciais para as estratégias de conservação de espécies e criação e gestão de unidades de conservação. "Uma das principais preocupações dos cientistas em todo o mundo é a biodiversidade e a extinção das espécies. Ter uma avaliação precisa da biodiversidade de uma área como a Amazônia é essencial, porque, só assim, podemos ter ideia do impacto das atividades humanas nesse ambiente natural. “No futuro, as informações captadas serão enviadas para uma plataforma online e também serão disponibilizadas à comunidade. A intenção é que a população aprenda sobre as espécies e participe do monitoramento. Ao final do projeto, a expectativa é ter mil aparelhos espalhados pela floresta", revelou. Entre os parceiros no projeto, a Universidade Federal do Amazonas possui experiência em engenharia de sistemas, desenvolvimento de software e redes de sensores. Já a organização The Sense of Silence Foundation é uma instituição pública dedicada ao ensino superior e à pesquisa especializada em engenharia e tecnologia, enquanto a CSIRO é uma instituição australiana que participa do projeto com o Autonomous Systems Lab, que desenvolve pesquisa em robótica, redes de sensores e sistemas autônomos.

Através de câmeras espalhadas pelo Parque Nacional do Iguaçu (PR) foram detectadas imagens de queixadas ( Tayassu pecari ) – animais também conhecidos como porcos-do-mato – que não apareciam na região há mais de duas décadas. As imagens surpreenderam pesquisadores de um projeto que monitora a fauna do parque, apoiado pela Fundação Grupo Boticário de Proteção à Natureza. Segundo Carlos Rodrigo Brocardo, pesquisador do projeto e associado do Instituto Neotropical Pesquisa e Conservação, o desaparecimento do queixada no Parque Nacional do Iguaçu chegou a ser reportado em diversos trabalhos internacionais. O animal é originário de florestas tropicais das Américas e está ameaçado de extinção em função principalmente, da caça predatória e da destruição de habitat. Atualmente, estão extintos em El Salvador e considera-se que 50% da sua área de distribuição possui poucas chances de sobreviver em longo prazo. No Brasil, são considerados vulneráveis à extinção em todos os biomas, contudo, sendo raros em alguns, como é o caso da Mata Atlântica. Os queixadas se alimentam de frutos e vegetais e contribuem na dispersão de sementes e por controlar o crescimento de plântulas, o que favorece a diversidade florestal. Segundo Brocardo, desde março deste ano, 30 câmeras foram instaladas em vários pontos estratégicos do Parque Nacional do Iguaçu. Diferentes espécies já foram flagradas, como onça-pintada ( Panthera onca ), cutia ( Dasyprocta azarae ), tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla ) e anta ( Tapirus terrestris ).

O Ministério do Meio Ambiente (MMA) cogita a adoção de drones para monitorar atividades como desmatamento e queimadas nas principais áreas ambientais brasileiras. A ideia é fiscalizar biomas, como Cerrado e Amazônia, locais onde as entidades têm dificuldade em realizar as operações de fiscalização. Uma das áreas prioritárias pelo projeto é o eixo da BR-163, que liga Cuiabá, em Mato Grosso, a Santarém, no Pará. Nessa região, existe grande desmatamento e muita dificuldade de identificar os agressores. A utilização de drones faz parte do projeto Ecodrones, iniciativa do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), ligado ao MMA e à organização WWF-Brasil. Os ecodrones são utilizados em ações de prevenção e combate a incêndios florestais, monitoramento de fauna, mapeamento de cadeias produtivas da sociobiodiversidade, além do uso recreacional. Localizado na Bahia, o Parque Nacional do Pau Brasil já utiliza um drone – o Nauru. É uma ferramenta importante para a conservação, pois tem a capacidade de alcançar locais de difícil acesso das pessoas. O Nauru é um ecodrone com autorização da Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) para realizar os voos e possui capacidade de viajar quatro horas sem interrupção. O equipamento é controlado por um técnico especializado, mas muitos estudos são feitos para que ele seja programado para automatização. Os drones transmitem imagens em tempo real, são mais velozes nos voos sobre as áreas, o que propicia maior agilidade do que o trabalho feito por pessoas. “Os drones chegam mais rápido e vão em lugares difíceis de serem explorados pelos homens, sendo uma ferramenta que contribuirá muito para a fiscalização das matas”, afirma a especialista em gestão ambiental, Geovana Madruga, coordenadora de responsabilidade social do Instituto Positivo. O uso desses equipamentos é bastante comum em outros países, inclusive na África, onde o equipamento ajudou a diminuir os casos de caça predatória de rinocerontes e elefantes. Já no Brasil também existem iniciativas para estudos com boto cor-de-rosa e antas, também na Amazônia.

A WWF-Brasil, a ONG inglesa Conservation Drones, o ICMBio, a Agência Nacional de Águas (ANA), a Universidade Federal de Goiás (UFG), o Ibama, o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), a Embrapa e o Instituto Araguaia de Proteção Ambiental, uma organização não-governamental do Estado do Tocantins lançaram dia 17 de julho o Projeto Ecodrones Brasil com objetivo de otimizar a conservação do ponto de vista técnico e econômico. Com capacidade de coletar dados e imagens de alta resolução, a tecnologia dos Veículos Aéreos Não Tripulados (os Vant’s, popularmente conhecidos como drones) pode contribuir na preservação dos recursos naturais. Segundo o especialista do Programa Amazônia do WWF-Brasil, Marcelo Oliveira, o potencial de uso desses equipamentos na esfera ambiental é enorme. Ele contou que os ecodrones trazem oportunidades inovadoras para o mapeamento de áreas protegidas, monitoramento da biodiversidade, combate a incêndios florestais, caça e exploração dos recursos naturais, bem como na coleta de dados científicos. O Diretor de Criação e Manejo do ICMBio, Sergio Brant, destacou que o órgão tem muito interesse nas possibilidades e alternativas de uso dos Vant’s. “É uma ferramenta interessante, que tem uma série de possibilidades de utilização em áreas protegidas: desde fiscalização até o uso público”, afirmou. A utilização de drones nesse tipo de atividade no Brasil ainda é pequena ou realizada de forma isolada, já que a lei que regulamenta seu uso não traz regras claras para este tipo de finalidade. Para isso, o Projeto Ecodrones está focado em construir um cenários positivo para a utilização dos Vant’s no que diz respeito á conservação ambiental nos próximos meses. “Nós não faremos uso recreativo ou comercial deste equipamento, e entendemos que é preciso uma normatização diferente, que contemple e auxilie seu uso com objetivo de conservação do patrimônio natural brasileiro”, disse Oliveira. Além da regulamentação, Oliveira defende a formação de um corpo técnico capacitado e habilitado para pilotar os equipamentos e realizar um planejamento que possibilite voos seguros e eficientes. “É nessa etapa que o grupo de cooperação está concentrando seus esforços”, afirmou Oliveira.