Software prevê como transformações climáticas podem interferir na preservação da biodiversidade

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.

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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 recebe financiamento da Fundação Araucária

Luíz Fernando Esser recebe financiamento da Fundação Araucária.

Guilherme de Souza Oliveira não presta consultoria, trabalha, possui ações ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que poderia se beneficiar com a publicação deste artigo e não revelou nenhum vínculo relevante além de seu cargo acadêmico.