The Conversation via Reuters Connect

A floresta tropical cobre 12% da superfície terrestre do planeta, mas abriga cerca de dois terços de todas as espécies terrestres. A Amazônia, que abrange a vasta bacia do rio Amazonas e o Escudo da Guiana na América do Sul, é a maior extensão da floresta tropical remanescente globalmente, lar de mais espécies de animais do que qualquer outra paisagem terrestre do planeta.

Detectar a vida selvagem nessas florestas escuras e densas repletas de insetos e palmeiras espinhosas é sempre um desafio. Isso se deve à própria natureza da biodiversidade na Amazônia, onde há um pequeno número de espécies abundantes, e um maior número de espécies raras que são difíceis de examinar adequadamente.

Entender quais espécies estão presentes e como elas se relacionam com seu meio ambiente é de fundamental importância para a ecologia e conservação, fornecendo-nos informações essenciais sobre os impactos de distúrbios causados pelo homem, como mudanças climáticas, exploração madeireira ou queima de madeira. Por sua vez, isso também pode nos permitir captar atividades humanas sustentáveis, como a exploração madeireira seletiva – a prática de remover uma ou duas árvores e deixar o resto intacto.

Como parte do projeto Bioclimate do BNP, estamos implantando uma série de correções tecnológicas, como armadilhas de câmera e monitores acústicos passivos para superar esses obstáculos e refinar nossa compreensão da vida selvagem amazônica. Esses dispositivos superam as pesquisas tradicionais através de sua capacidade de coletar dados continuamente sem a necessidade de interferência humana, permitindo que os animais passem seus negócios sem serem perturbados.

Armadilhas de câmera são pequenos dispositivos que são acionados por mudanças de atividade em suas proximidades, como movimentos de animais. Eles têm sido essenciais para o nosso trabalho de campo na Floresta Nacional do Tapajos, no Pará, o que nos permite investigar se distúrbios como as mudanças climáticas impactaram na presença e no comportamento dos animais que, por sua vez, são necessários aos processos naturais.

A dispersão de sementes dos animais, que permite a regeneração florestal, é um desses processos. Comendo frutas ou carregando nozes, elas normalmente excretam ou largam as sementes em outro lugar. Nossa pesquisa mostrou que pelo menos 85% de todas as espécies de árvores em nossas parcelas têm suas sementes espalhadas por animais.

Também sabemos que muitos desses animais são fortemente afetados pela perturbação. Para entender melhor o impacto da perda dessas espécies dispersas de sementes, precisamos saber quais delas espalham quais plantas e até onde.

Tentamos olhar para isso instalando câmeras ao pé de árvores frutíferas em nosso local de estudo, revelando quais espécies estavam comendo quais frutas e, assim, carregando sementes pela floresta.

A pesquisa resultou em mais de 30.000 horas de filmagem, e pudemos verificar que 5.459 vídeos continham animais. Um impressionante total de 152 espécies de aves e mamíferos foram registrados, incluindo registros raros de espécies ameaçadas, como o papagaio vulturino (Pyrilia vulturina).

Os vídeos incluíram insights incríveis sobre o comportamento animal, como uma jaguatirica (Leopardus pardalis) caçando um gambá comum (Didelphis marsupialis), um tamanduá gigante (Myrmecophaga tridactyla) carregando uma criança nas costas, e até mesmo uma curiosa fêmea macaco capuchinho (Sapajus apella) que verificou uma câmera e acabou jogando-a no chão.

É importante ressaltar que também foram registradas 48 espécies que comem frutas, incluindo espécies consideradas importantes dispersores de sementes, como a anta sul-americana (Tapirus terrestris), que é capaz de espalhar grandes sementes por distâncias mais longas devido ao seu tamanho.

Nossa pesquisa demonstrou que espécies de aves como o guan-de-crista branca (Penelope pileata) e mamíferos como o sagui prateado (Mico argentatus) e o veado-marrom-marrom amazônico (Mazama nemorivaga) são consumidores frequentes de frutas. Muitas dessas espécies são superhuntadas na região de estudo, o que pode levar a impactos em cascata para a regeneração florestal.

Os gravadores acústicos, por outro lado, são fundamentais para compilar inventários da comunidade de aves ricas em espécies. De fato, embora as aves raramente sejam vistas em floresta densa, suas vocalizações revelam sua presença.

Quando os ornitólogos estudam aves tropicais, eles são limitados pela frequência com que podem realizar contagens, pois muitas vezes é desafiador logisticamente retornar a locais individuais. Consequentemente, as pesquisas tradicionais são muitas vezes de longa duração – entre 5 e 15 minutos – com apenas um número limitado de repetições em cada local pesquisado. Isso significa que apenas uma pequena proporção do período em que as aves são mais ativas – as duas horas após o nascer do sol tipicamente conhecida como refrão da madrugada – é capaz de ser pesquisada.

No entanto, as aves não cantam todas ao mesmo tempo: algumas espécies preferem cantar muito cedo pela manhã, a maioria espera até que esteja um pouco mais quente e o sol esteja totalmente para cima, e mais algumas se elevam tarde. Limitando-nos a algumas pesquisas, é difícil cobrir o período de tempo integral e detectar todas as espécies presentes. Além disso, pesquisas realizadas apenas em um punhado de dias significam que fatores como o clima ou a presença de predadores em determinados dias podem mudar completamente quais espécies são detectadas.

Nossa pesquisa descobriu que, ao definir gravadores acústicos autônomos para fazer 240 gravações muito curtas de 15 segundos totalizando uma hora de levantamento, poderíamos registrar 50% mais espécies em cada local que pesquisamos em comparação com quatro pesquisas de 15 minutos que replicaram a duração das pesquisas humanas. As pesquisas extras nos permitiram espalhar nosso período de pesquisa por mais dias, mas o mais importante durante todo o refrão da madrugada. Descobrimos que havia um pequeno grupo de espécies que preferiam cantar de 15 minutos antes do nascer do sol até 15 minutos depois, e só é provável que detectássemos se tivéssemos múltiplas pesquisas durante esse período – algo que só era possível com gravadores automatizados.

Esses levantamentos mais completos nos permitem fornecer melhores estimativas das espécies que vivem nessas regiões hiperdiversas – mas também das que desaparecem quando as florestas são registradas ou queimadas. Graças a este método, conseguimos detectar 224 espécies de aves em 29 locais com um total de apenas uma hora de levantamento em cada local.

As espécies presentes em toda a floresta intacta e perturbada também confirmaram nossa pesquisa anterior que mostrou que florestas primárias não perturbadas possuem comunidades de aves únicas que são perdidas quando as florestas são danificadas por madeireiros seletivos ou incêndios florestais.

Os gravadores acústicos também nos permitiram coletar dados em longos períodos de tempo, com mais de 10.000 horas cronometradas até agora.

No entanto, coletar dados nesta escala também significa que não é viável para um cientista ouvir todas as gravações. Em vez disso, o novo campo da ecoacoustics desenvolveu técnicas estatísticas para caracterizar paisagens sonoras inteiras. Esses índices acústicos medem a variação em amplitude e frequência para dar uma métrica de quão ocupada ou variada cada paisagem sonora é. Ao acabar com a necessidade de identificar sons individuais, estes podem processar eficientemente grandes volumes de dados acústicos.

Usamos índices acústicos para mostrar que florestas primárias não perturbadas têm paisagens sonoras únicas que podem ser identificadas com técnicas de aprendizagem de máquina. Esses dados, por sua vez, nos permitem contrastar paisagens sonoras que foram perturbadas por fenômenos como incêndios ou exploração madeireira e fazer os grupos de espécies que foram os mais impactados.

Para concluir, armadilhas de câmeras e gravadores acústicos nos permitem ter olhos e ouvidos na floresta mesmo quando nossos pesquisadores não estão lá. À medida que a tecnologia se desenvolve, continuaremos a usar as mais recentes técnicas para entender melhor o comportamento animal e a ecologia, e como usá-lo para melhor valorizar e proteger os habitats em que vivem.

Estamos particularmente procurando desenvolver modelos de aprendizagem profunda para identificar espécies e, em alguns casos, diferenciar indivíduos da mesma espécie. Imagens e sons gravados de gravadores automatizados estão abrindo novas formas de entender a abundância e o comportamento dos animais, fornecendo novas percepções sobre o mundo secreto da fauna tropical.

O projeto de pesquisa "Bioclima" do qual esta publicação faz parte foi apoiado pela Fundação BNP Paribas como parte do programa Iniciativa de Clima e Biodiversidade. É coordenado pela Rede Amazônia Sustentavel (RAS).