Drones, robôs e Inteligência Artificial entram no campo para preservar a Amazônia

A final do XPRIZE Florestas Tropicais realizada em Manaus durante o mês de julho reuniu seis equipe com cientistas de 19 países para uma competição inovadora que ao longo de cinco anos estimulou o desenvolvimento de tecnologias para preservação da biodiversidade. As informações são do jornal Folha de São Paulo.

“Nossa solução está pronta para ser utilizada em qualquer floresta tropical a partir da próxima semana”, anunciou Nigel Pittman, ecologista do Field Museum of Natural History e líder da equipe Map of Life (EUA).

O time norte-americano chegou à final pelo desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados equipados para captura de imagem em alta resolução e sensores acústicos que transmitem dados em tempo real para um banco de dados de biodiversidade.

A tecnologia recebeu licença comercial da Universidade de Yale e está em fase de patente.

O Brazilian Time apresentou-se na final de posse de três patentes: um robô terrestre, equipamentos de coleta de DNA e cargas de drones.

Tecnologias criadas por uma equipe multidisciplinar que envolve especialistas em botânica, engenharia genética e robótica da Esalq-USP, Unicamp e UFSCar.

“Desenvolvemos um robô terrestre robusto para penetrar na floresta e também usamos drones para sobrevoar a copa das árvores e captar o máximo possível de informações sobre biodiversidade”, explica o professor Vinícius Souza, botânico da Esalq, coordenador do Brazilian Team.

O time brasileiro apresentou números de impacto como as 634 árvores e 289 espécie identificadas em 24 horas na semifinal, por exemplo, utilizando várias estratégias, como DNA ambiental, armadilhas para insetos e bioacústica para gravar os sons da floresta.

A metodologia do Brazilian Time usa ferramentas de Inteligência Artificial e Machine Learning, resultando em ganhos significativos. “Conseguimos reduzir de 50% a 90% em tempo e custo de procedimentos de sequenciamento do e-DNA em um laboratório molecular que levamos na mochila”, explica o brasileiro.

Para Thomas Walla, da Colorado Mesa University, que lidera a equipe Limelight Rainforest, o XPRIZE “é uma oportunidade de fazer dinheiro e ao mesmo tempo resolver um problema monumental para a humanidade”.

Maratona pela biodiversidade

Conheça as tecnologias desenvolvidas pelas seis equipes finalistas do XPRIZE Florestas Tropicais

Brazilian Time (Brasil)

Time de especialistas da Esalq-USP, Unicamp, UFSCar desenvolveu protocolo de avaliação rápida da biodiversidade, capaz de inspecionar terra, ar e água com dispositivos de coleta de dados adaptados a drones e um robô terrestre. Identificaram 289 animais e plantas, 384 insetos e coletaram 50 mil imagens de plantas e 16 mil sons em testes

ETH BiodivX (Suíça)

Cientistas suíços e coreanos lideram time com 51 integrantes incluindo brasileiros que criaram drones que voam na copa das árvores usando sondas especializadas para penetrar até o chão da floresta sem impacto ambiental. Utilizam laboratório-mochila para coleta de DNA ambiental inloco, uma parceria com a marca Patagonia

Limelight Rainforest (EUA)

Time da Colorado Mesa University, Virginia Tech e Outreach Robotics criou plataformas de sensores personalizáveis ​por drones, com laboratório de campo compacto para análise de eDNA e algoritmos para identificação de espécies. Já são 2.100 insetos amazônicos catalogados, 100 mil cantos de pássaros coletados e adição de 110 novas espécies

Map of Life (EUA)

Time da Universidade de Yale e do Field Museum of Natural History desenvolveu a interface MOLRA, dashboard que conecta banco de dados de biodiversidade com usuários em campo, permitindo que especialistas revisem e enviem IDs de espécies remotamente. Com licença comercial da Universidade de Yale , a solução está em fase de patente e implamentação em florestas da Guiné, Libéria e Congo

Providence+ (Espanha/Brasil)

Time da Universidade Politécnica da Catalunha e do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá criou o Drop, sistema autônomo de multissensores para coleta bioacústica, processamento de sinais, classificação de imagens e amostragem de eDNA. Solução de baixo custo (US$ 10 mil), com 3 milhões de hectares já monitoradas

Welcome to the Jungle (EUA)

Equipe da Illinois Tech, Purdue University, Morton Arboretum e Natural State desenvolveu tecnologias para identificar espécies com DNA ambiental no ar e na água, sensores de áudio e vídeo e câmera térmica. Portal já reúne 12.2 TB de dados geoespaciais, hospedando 258 projetos a partir de 746 voos. Atraíram US$ 3.5 milhões em investimento

Por meio de uma plataformas de sensores personalizáveis implantado por drones, associado a um laboratório para coleta de DNA ambiental, o grupo obteve resultados como a identificação de 100 mil cantos de pássaros, resultando na adição de 110 novas espécies de pássaros ao aplicativo Merlin.

Cerca de 700 mil insetos amazônicos foram fotografados. Entre os planos do time após a premiação está oferecer serviços de vigilância de mosquitos para prevenir surtos e epidemias.

“Estamos acelerando a descoberta da biodiversidade em florestas tropicais”, afirma Matthew Spenko, do Illinois Tech, especialista em robótica, líder da equipe Welcome to the Jungle, citando como inovação a identificação de espécies em tempo real com eDNA no ar e na água.

O time já atraiu US$ 3,5 milhões em investimento e implanta pilotos em Quênia, Namíbia e Tanzânia.

A equipe Providence+, formada por especialistas da Universidade Politécnica da Catalunha, da Espanha, e Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, no Brasil, aposta na plataforma Drop (Deep-Rainforest Operational Platform), solução de baixo custo, em torno de US$ 10 mil.

O equipamento testado ao longo do mês de julho na floresta amazônica está em fase de patente para ser comercializado em 2025.

“Introduzimos uma tecnologia revolucionária na competição, que vai transformar a forma como monitoramos biodiversidade”, diz o colíder do time, o brasileiro Emiliano Ramalho.

Já a equipe Suíça, ETH BiodivX, que reúne especialistas de diversos países e integrantes brasileiros, inovou com tecnologias genéticas como a criação de um laboratório-mochila, em parceria com a marca Patagonia, para fazer coleta e análise de DNA in loco.

Todas as equipes apresentaram ao longo da competição tecnologias inovadoras capazes de fazer o inventário da riqueza ainda incalculável que é a biodiversidade das maiores florestas do planeta, ameaçadas pelo desmatamento, mineração e o aprofundamento da crise climática.

Em jogo, um prêmio principal de US$ 5 milhões (cerca de R$ 28 milhões) para o vencedor, mais US$ 2 milhões para o segundo lugar e US$ 500 mil para o terceiro colocado. Outros US$ 2, 5 milhões serão distribuídos entre todos os semifinalistas.

Os vencedores serão anunciado em 18 e 19 de novembro, durante o G20 no Rio de Janeiro. Estão na balança critérios de inovação quanto à tecnologia em si, à metodologia de pesquisa, as técnicas de eDNA, banco de dados e modelos estatísticos.

O desafio era desenvolver métodos eficazes para identificar e catalogar espécies, muitas das quais ainda desconhecidas para a ciência.

Durante as apresentações nessa etapa final, as equipes tiveram a oportunidade de testar suas inovações em campo, enfrentando as condições adversas da selva amazônica.

A etapa final realizada no coração da Amazônia brasileira reforçou a importância da ciência na conservação ambiental.

“São tecnologias que não existiriam se não fosse essa competição”, ressaltou Ana Lúcia Villela, fundadora e da Alana Foundation, patrocinadora desta edição da XPRIZE Florestas Tropicais, ao saudar os competidores na cerimônia de abertura da etapa final no Teatro Amazonas, em Manaus.

Além de um total de US$ 10 milhões (cerca de US$ 56 milhões) em prêmio, a competição fomentou colaborações na busca de ferramentas eficazes de monitoramento da biodiversidade, essencial para garantir o uso sustentável das florestas tropicais em um planeta ameaçado pela crise climática.

“Nosso desafio é engajar as próximas gerações. E para isso é importante o conhecimento. Ninguém ama se não conhece. E ninguém protege se não ama”, afirmou a brasileira que há 30 anos fundava o Instituto Alana, focado na proteção à infância.