Software projeta efeitos das mudanças climáticas na biodiversidade

POR DAYANI BAILLY, GUILHERME OLIVEIRA E LUIZ FERNANDO ESSER

A araucária é muito mais que uma árvore símbolo do Paraná. Ela representa a identidade cultural, tem importância ecológica, econômica e ainda desperta carinho e admiração popular. Por isso, a árvore foi a escolha natural quando buscamos uma espécie piloto para testar e aprimorar o software que desenvolvemos para avaliar como as transformações climáticas podem interferir na ocorrência de organismos na natureza, sejam eles terrestres ou aquáticos.

O software em questão é o caretSDM, desenvolvido no Novo Arranjo de Pesquisa e Inovação em Emergência Climática (NAPI-EC), uma rede colaborativa de pesquisa que une universidades, centros de pesquisa e empresas para gerar soluções tecnológicas e científicas para os desafios climáticos. O software utiliza modelos preditivos para avaliar como as transformações climáticas afetam a distribuição geográfica das espécies.

Modelos computacionais e preservação ambiental

O caretSDM foi desenvolvido em linguagem R – uma linguagem de programação de código aberto, focada em computação estatística, análise de dados e gráficos. A lógica do software é baseada na resposta das espécies aos gradientes ambientais – fatores como temperatura, umidade e precipitação, que se alteram à medida que o clima muda.

Isso significa que uma espécie que hoje encontra condições ideais em determinada região pode não conseguir sobreviver ali no futuro. Ao integrar modelos computacionais com projeções climáticas, o software permite simular diferentes cenários para as próximas décadas.

Essa capacidade de antecipar impactos ambientais representa uma ferramenta poderosa para a ciência e para a sociedade. A modelagem nos permite, por exemplo, visualizar onde as espécies terão melhores chances de sobrevivência e quais áreas precisarão de mais atenção para manter seus serviços ecossistêmicos. É uma ponte entre o conhecimento científico e as ações práticas de conservação.

Conhecimento posto em prática

O programa permite mapear as chances de determinadas espécies ampliarem ou reduzirem sua área de ocorrência conforme o clima muda. Isso é essencial para a conservação da biodiversidade e o planejamento de políticas públicas. Em outras palavras, conseguimos antever onde estarão os refúgios climáticos e quais áreas precisarão de mais atenção para garantir a sobrevivência de espécies importantes para os ecossistemas e para as atividades humanas.

Nossa pesquisa se desenvolve em etapas. Tudo começa com o pré-processamento, quando reunimos os dados ambientais e das espécies. Em seguida, partimos para o processamento, que envolve a calibração dos modelos – que é o ajuste dos parâmetros do modelo para que suas previsões se alinhem o mais próximo possível à realidade – e, depois, sua avaliação – que é a comparação dos resultados com dados do mundo real para verificar se ele representa com precisão a realidade. É isso que garante os resultados confiáveis da pesquisa.

A etapa seguinte é a geração das projeções ou predições, na qual simulamos cenários futuros com base nas condições ambientais previstas. Por fim, no pós-processamento, essas informações são organizadas e interpretadas para gerar aplicações práticas, como indicar áreas prioritárias para conservação, alertas sobre mudanças em habitats ou impactos potenciais sobre cadeias produtivas.

Cada etapa é fundamental para que os resultados finais tenham precisão e contribuam de forma efetiva no enfrentamento das emergências climáticas.

Além da conservação, o caretSDM também pode auxiliar em áreas estratégicas, como a agricultura e a saúde pública. É possível prever o deslocamento de pragas e vetores de doenças, antecipar cenários de risco e criar estratégias preventivas que reduzam perdas econômicas e impactos sociais. A ciência ganha força quando se transforma em ação concreta.

Na Universidade Estadual de Maringá (UEM), no Paraná, o software já está sendo utilizado por professores e estudantes do Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais (PEA), que contribuem com sugestões e melhorias constantes.

Esse ciclo de uso e aperfeiçoamento torna o caretSDM cada vez mais fácil de usar e acessível. E esse aprimoramento só é possível graças ao trabalho colaborativo de uma equipe que conta com profissionais da ecologia, da geografia e da ciência da computação, o que nos permite abordar os desafios de forma integrada e criativa. Essa sinergia é uma das maiores fortalezas do projeto.

A interdisciplinaridade é um dos pilares que sustentam o NAPI-EC e, particularmente no caso do caretSDM, é o que tem nos permitido avançar com mais qualidade e obter impactos concretos. O trabalho em rede, com especialistas de áreas distintas, eleva a qualidade da ciência que produzimos. No campo da ecologia e evolução, o isolamento leva à extinção; na pesquisa científica, essa metáfora também se aplica.

Resultados preocupantes

Com financiamento da Fundação Araucária, conseguimos estruturar esse trabalho em rede e desenvolver um software com potencial real de impacto social. Não basta apenas produzir conhecimento, é preciso devolvê-lo à sociedade de forma clara, responsável e com impacto mensurável.

Um estudo envolvendo a interação entre a Araucária (Araucaria angustifolia) e a Gralha-azul (Cyanocorax caeruleus), na Mata Atlântica, por exemplo, revela um cenário preocupante: até 2090, as áreas adequadas para a coexistência dessas espécies podem diminuir em 75,3%. Essa diminuição ameaça a disponibilidade de alimento para a gralha-azul e compromete a regeneração das florestas de araucária, podendo levar à extinção local dessas populações.

Em ambientes aquáticos, estudos conduzidos nas bacias Paraná-Paraguai e Amazônica também apontam uma forte redução das áreas futuras de ocorrência de espécies de alto valor econômico. Os chamados refúgios climáticos tendem a se restringir ao leste do Alto e Médio Paraná, na bacia Paraná-Paraguai, e ao eixo Solimões-Amazonas, baixo rio Madeira e rio Negro, na Amazônia. Esses resultados indicam possibilidade de perdas expressivas de serviços ecossistêmicos, com impactos diretos sobre a provisão econômica e os meios de subsistência nas regiões afetadas.

Por isso, a divulgação científica é uma etapa essencial do processo. Vivemos num mundo inundado por informações, então precisamos mostrar com transparência o que estamos fazendo com os recursos públicos e por que isso importa. Enquanto seguimos aprimorando o software, seguimos também acreditando que a união entre ciência, tecnologia e colaboração é o melhor caminho para enfrentarmos os desafios do presente e do futuro.

Com ele, podemos apoiar políticas públicas para conservação de áreas estratégicas, prever a chegada de pragas e doenças, proteger polinizadores essenciais à agricultura e, em última instância, ajudar a garantir segurança alimentar e qualidade de vida à população. A ciência, quando bem aplicada, antecipa problemas e oferece soluções.

Entre essas soluções, está a definição de áreas prioritárias para a conservação da Araucária. Nossas projeções indicam que, até 2090, esta espécie pode sofrer uma redução de 84,8% em sua área de distribuição, tornando-se restrita, no Paraná, principalmente à região Sul. Esse território deve, portanto, receber atenção especial em ações de conservação e manejo, fundamentais para garantir a manutenção futura da espécie.

Dayani Bailly – Professora adjunta do Departamento de Biologia da Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Guilherme Oliveira – Divulgador científico pelo Napi Paraná Faz Ciência e mestrando no Programa de Pós-Graduação em Letras, da Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Luíz Fernando Esser – Pós-doutorando em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais (PEA) na Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Este texto foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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