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Amazônia terá sistema abrangente de análise de emissões de gases de efeito estufa

Coordenado pelo cientista Paulo Artaxo, plataforma inovadora está sendo desenvolvida no âmbito das pesquisas do RCGI. Será de livre acesso e irá ajudar nos estudos do papel da Amazônia no clima global.

O Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), sediado na Universidade de São Paulo (USP) com financiamento da empresa Shell e da Fundação de Amparo à pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), está desenvolvendo um banco de dados sobre as emissões de gases de efeito estufa (GEEs) na região amazônica. A plataforma está sendo construída com técnicas avançadas de big data para gerar dados que possam ser usados para monitorar as emissões dos gases; compreender melhor suas causas; e nortear a criação e a fiscalização de políticas públicas voltadas à mitigação de emissões. Ela permitirá acompanhar os compromissos internacionais do Brasil na redução do desmatamento e na emissão de gases de efeito estufa pelo ecossistema Amazônica.

A plataforma contará com o apoio de diversas Organizações Não Governamentais (ONGs), como o IPAM (Instituto de Pesquisas Amazônicas), o IMAZON (Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia) e o MapBiomas, que trazem diversos dados geolocalizados sobre as emissões de GEEs e o desmatamento na Amazônia, além de possibilitar retroalimentar outros bancos de dados. O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o Instituto Nacional de Pesquisas na Amazônia (INPA), o Programa LBA (Experimento de Larga Escala da Biosfera e Atmosfera da Amazônia), a torre ATTO (Amazon Tall Tower Observatory), a Escola Politécnica e o Instituto de Física da USP são os coordenadores do projeto.

Dados abrangentes – Neste esforço conjunto, será possível analisar dados de superfície e de satélites sobre as emissões e absorções, incorporando informações de satélites ao longo dos últimos 25 anos, com forte parceria com o sistema MapBiomas. “Conseguiremos também analisar o estado atual das emissões quase em tempo real, e fazer projeções, usando inteligência artificial e técnicas avançadas de aprendizado de máquina”, destaca o cientista Paulo Artaxo, professor do Instituto de Física da USP e um dos pesquisadores principais no RCGI. O objetivo, segundo ele, é obter uma visão abrangente dos complexos e amplos aspectos que impactam o ecossistema amazônico e seu balanço de emissões de gases de efeito estufa.

Trata-se da primeira plataforma a trazer, de forma unificada, a maior parte dos parâmetros que controlam o processo de absorção e emissão de dióxido de carbono e metano para a atmosfera. . “Essa iniciativa será crucial para o Brasil adotar políticas públicas lastreadas pela ciência, com dados abrangentes e confiáveis, que possibilitem cumprir as metas de redução de emissões de GEEs. Irá complementar esforços importantes do INPE, IMAZON, IPAM, LBA, SEEG, MapBiomas e outras entidades”, afirma Artaxo.

O Brasil é o sexto país que mais emite GEEs no mundo, sendo o desmatamento da Amazônia nossa principal fonte de emissões. No Acordo de Paris, em 2015, e na COP-26, em 2021, o governo brasileiro assumiu diversos compromissos para redução de emissões de GEEs. Até 2030, terá que diminuir as emissões de carbono em 50% e em 30%, as emissões de metano, além de zerar emissões de CO2 até 2050. “Os maiores esforços neste sentido deverão ser concentrados na Amazônia, de onde se originam 47% das emissões dos GEEs no país – a maior parte causada pelo desmatamento. Daí a importância de termos uma plataforma com informações consolidadas sobre as emissões de GEEs”, afirma o pesquisador

Desafios do projeto – O banco de dados será gigante. Conterá dados de satélites, dados de medidas em torres, medidas do sistema Lidar (INPE) e dados meteorológicos, cobrindo toda a região amazônica em seus nove países, não só do Brasil. “As técnicas de big data, como inteligência artificial e aprendizado de máquina, serão usadas para processar e analisar esta gigantesca massa de dados, desvendando os complexos relacionamentos não lineares entre os múltiplos parâmetros”, explica o coordenador da parte computacional do projeto, José Reinaldo Silva, professor da Poli-USP. “O sistema amazônico é tão complexo e amplo que, para seu entendimento mais completo, é necessário o desenvolvimento de ferramentas computacionais avançadas, que permitam uma compreensão do comportamento não linear da interação da floresta com o sistema climático”, acrescenta.

Segundo Artaxo, a primeira fase, que já está em andamento, é a de coleta de dados de sensoriamento remoto, de superfície e de modelagens já feitas. Essa etapa está sendo realizada em parceria com o MapBiomas, IPAM, INPE, LBA, IMAZON, torre ATTO, LBA e outros parceiros. “Depois disso, vamos começar a integrar e ligar diversos bancos de dados e desenvolver as ferramentas de inteligência artificial que permitam extrair informações qualificadas do sistema como um todo.”

Um dos desafios da pesquisa será esclarecer a disparidade dos dados atualmente divulgados sobre as emissões na Amazônia. Isso ocorre em função das diferentes periodicidades e particularidades tecnológicas dos satélites que cobrem a região, gerando muitas vezes números discordantes. “O que nós vamos fazer é selecionar e analisar cuidadosamente os dados de cada satélite e selecionar aqueles mais assertivos, para validar esses dados para a Amazônia com medidas em superfície”, afirma Artaxo.

Algumas análises importantes serão possíveis com esses sistemas, tais como o papel da degradação florestal nas emissões, o impacto de El Niño e da La Niña na emissão de gases de efeito estufa, o cálculo das emissões de metano em áreas alagadas, entre outras análises. Sem essa integração ampla de dados, é impossível termos uma visão da Bacia como um todo para esses cálculos.”

Relatórios periódicos – Os pesquisadores também irão gerar relatórios periódicos sobre os dados coletados e as análises feitas. Artaxo já adianta dois aspectos que terão destaque nessas análises: o papel da expansão agropecuária e o impacto das mudanças climáticas nas alterações dos processos fotossintéticos da floresta. “Observamos que o aquecimento global e a mudança na precipitação na Amazônia estão afetando os processos que regulam a absorção e a emissão de gases de efeito estufa, fazendo com que a floresta possa estar começando a perder carbono para a atmosfera. Isso é preocupante porque a floresta contém cerca de 120 bilhões de toneladas de carbono no ecossistema, o que corresponde a 10 anos da queima de todos os combustíveis fósseis do mundo”, destaca.

A plataforma está sendo desenvolvida dentro da USP, em São Paulo, no âmbito do projeto  “Emissão de gases de efeito estufa na Amazônia e sistema de análise de dados e serviços” do RCGI, que já conta com uma equipe de nove pós-doutorandos, e muitos estudantes de mestrado e doutorado. Os pesquisadores usarão computadores da USP e  os sistemas  Amazon Web Services (AWS) e Google Earth Engine (GEE). O projeto está inserido dentro do GHG (Greenhouse Gases) – um dos cinco programas do RCGI cujas pesquisas são voltadas para a geração de conhecimento e inovação que ajudem o país a cumprir suas metas para a mitigação dos GEEs.