Sistema de monitoramento desenvolvido pelo Instituto Carnegie para Ciência detecta minuciosamente biodiversidade das florestas, composição do solo e captura de carbono, e pode auxiliar na preservação de ecossistemas

Já diz uma máxima popular que para preservar é necessário conhecer. Se o ditado for verdadeiro, o novo sistema de monitoramento florestal criado pelo Instituto Carnegie para Ciência, que oferece um mapeamento detalhado para a vegetação, promete ser de grande valia para a conservação da natureza. Resta saber se essa tecnologia será realmente utilizada para ajudar a manter de pé nossas florestas e alimentar nossa esperança de um futuro mais verde.

O Airborne Taxonomic Mapping System (Sistema de Mapeamento Taxonômico Aéreo – AtoMS) foi idealizado por Greg Asner, pesquisador do Instituto Carnegie, a partir Carnegie Airborne Observatory (Observatório Aéreo Carnegie – CAO), e consegue captar imagens individuais de árvores a uma taxa de 500 mil ou mais por minuto, permitindo aos cientistas criar um mapa tridimensional de alta resolução da estrutura física, química e ótica da floresta.

De acordo com Asner, o sistema, utilizado na Amazônia, visa sobretudo medir a biodiversidade das florestas. “A ideia era medir as coisas que os botânicos medem no solo para avaliar a biodiversidade. Não havia tecnologia que pudesse medir cada uma das características que precisávamos, então decidimos unir tecnologias que estavam perto de fazer algumas dessas coisas. Ao longo disso, desenvolvemos algumas tecnologias novas”, declarou o cientista.

Uma dessas tecnologias é conhecida como LiDAR, e é constituída por dois lasers penetram a vegetação e chegam até o solo, retornando com informações sobre a estrutura florestal. Dependendo da altitude do avião onde o LiDAR é transportado, os sensores podem mapear a floresta com resoluções que variam de 10 centímetros a um metro, o que torna possível analisar detalhadamente a diversidade vegetal.

Além da vegetação, essa tecnologia também é muito eficiente para captar informações sobre a estrutura, elevações e relevos do solo, a biomassa da floresta, bacias hidrográficas e hidrovias e até a quantidade de carbono armazenada na vegetação e no solo.

Mas para identificar as estruturas captadas pelo LiDAR, inclusive aquelas que não podem ser vistas a olho nu, os cientistas precisam conhecer as características e espécies da região rastreada. Para isso, eles utilizam o sensor VSWIR Imaging Spectrometer (VSWIR Espectrômetro de Imagem).

Esse sensor pode detectar dezenas de sinais da vegetação, incluindo as concentrações de pigmentos fotossintéticos, o teor de água das folhas e os compostos estruturais como a lignina, a celulose, o fósforo e outros micronutrientes, quem pode ser utilizados para distinguir as espécies de plantas e outras questões relacionadas à condição das florestas.

“Quando as folhas interagem com a luz do sol, os compostos se curvam, esticam e vibram em padrões e taxas diferentes. Essas taxas diferentes levam a diferentes dispersões de luz. Essa é a porta de entrada para entender a química do sistema. Podemos fazer um mapa de onde as árvores estão crescendo mais rápido. O espectrômetro é uma importante descoberta”, explicou Asner.

Porém, para obter esse conhecimento, os pesquisadores precisam primeiro fazer um trabalho de campo para coletar informações sobre as propriedades das plantas e coloca-las em uma base de dados, que alimenta a biblioteca do sistema.

Na Amazônia, a equipe de Asner fez um trabalho de campo para reunir informações de cerca de cinco mil espécies de plantas. “Temos a melhor equipe de alpinistas de árvore do mundo. Eles podem escalar 75 árvores por dia, realizando a amostragem total”, afirmou o cientista.

Com o novo sistema, é possível identificar as características da vegetação de regiões onde o homem não pode chegar, pois a partir das amostras coletadas, é possível verificar a diversidade de espécies em outros locais da Amazônia. “Estamos analisando a biodiversidade em regiões que nunca haviam sido colocadas no mapa da ciência”, diz Asner.

Além de servir para mapear a biodiversidade da região, o novo sistema poderá ajudar a mensurar o armazenamento de carbono na vegetação e no solo – auxiliando o desenvolvimento de programas como a Redução de Emissões por Desmatamento e Degradação florestal (REDD) – e a taxa de crescimento da vegetação – contribuindo para o monitoramento de preservação e conservação florestal.

“A floresta que tem solos do Pleistoceno retém 20% menos carbono. A única forma de saber isso é pelo sensor. Visualmente, tudo parece igual visto de cima”, exemplifica Asner. “Com suas capacidades expandidas, o novo CAO nos ajuda a entender a química, estrutura e biodiversidade da floresta. Ele também pode fornecer indicações da saúde florestal – incluindo evidências de estresse hídrico – assim como potenciais ameaças da atividade humana”.

No entanto, para aplicar a nova tecnologia em outras florestas, os cientistas garantem que serão necessários mais estudos. “A diversidade botânica nos dois lugares onde trabalhamos foi muito bem documentada. No entanto, aplicar esse método em uma nova área vai requerer levantamento de dados em campo”, disse Pete Lowry, diretor do Departamento da África e Madagascar do Jardim Botânico Missouri e que trabalhou com Asner em pesquisas anteriores.

Ainda assim, outros estudiosos acreditam que a nova tecnologia pode ser particularmente útil na realização de avaliações biológicas em áreas desconhecidas. “Qualquer ferramenta que dê uma aproximação de primeira ordem sem os altos custos de trazer uma grande equipe de expedição vai ser uma ferramenta valiosa”, argumentou o ecologista Adrian Forsyth, fundador e líder da Associação de Conservação da Amazônia.