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Projeto Artibeus - Tecnologias de Monitoramento Remoto

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Posted by Leandro Pereira & Hugo Perlin on 24-11-2016 - Last updated on 24-11-2016

O Projeto Artibeus busca desenvolver novas ferramentas de monitoramento por meio da aplicação de tecnologias de ponta relacionadas à coleta de dados remotos. Nesse sentido, o objetivo da presente proposta é desenvolver produtos tecnológicos que aprimorem as metodologias de monitoramento ambiental já consagradas utilizando a tecnologia da informação como meio diminuindo custos. Um exemplo disso são os “Tags Inteligentes”, o qual possibilita a melhora da metodologia de “Captura, marcação e recaptura (CMR)”, utilizando a tecnologia de RFID (Radio Frequency Identification). Estes equipamentos podem transmitir funções similares às do código de barras, além de fornecer algumas outras informações, como por exemplo, local onde o indivíduo passou, hora de passagem, tempo no local, entre outros dados, chegando até a possibilidade de ativação de equipamentos (como câmeras). Associados aos Tags Inteligentes estão as Torres Autônomas, estas podem ser posicionadas em pontos estratégicos ou instaladas facilmente em áreas remotas ou de difícil acesso. As Torres se comunicam com os Tags Inteligentes, coletando os dados e informações sobre os indivíduos marcados, alimentando um sistema de informação, ideias para o monitoramento de poleiros ou ninhos artificiais e naturais, assim como tocas, árvores dormitórios ou ambientes com visita frequentes de animais, como trilhas ou locais de alimentação. Além de todas estas vantagens técnicas, o Projeto Artibeus também traz a diminuição de custos entre seus objetivos. Desta forma, após a instalação de uma Torre Autônoma (que seria a parte mais custosa do monitoramento, mas com um longo ciclo de vida e fácil manutenção), os Tags Inteligentes poderiam ser adquiridos por um custo bastante mais barato, estimado em torno de 20% do valor dos equipamentos hoje disponíveis. Um transponder convencional tem um preço aproximado de US$ 22, enquanto que o Tag Inteligente da Artibeus poderia ficar em torno de US$ 4. Numa próxima fase do Projeto Artibeus, será possível montar uma grade de rastreamento, capaz de determinar exatamente onde um animal está e seus movimentos diários, comportamento, possíveis locais de alimentação e descanso, área de vida e outros hábitos de interesse. Esta análise de informações poderá ser feita em tempo real, chegando à uma central de gerenciamento em segundos. Além disso, outro exemplo da plasticidade destas tecnologias seria a possibilidade futura de adaptação para ambientes aquáticos, monitorando escadas para peixes de piracema, ou em locais de desova.

Descrição do impacto socioeconômico e em conservação da natureza

Estudos populacionais são fundamentais para qualquer estratégia de manejo e conservação da biodiversidade. Porém, a obtenção de dados e/ou informações precisas sobre a fauna a ser conservada, principalmente sobre espécies ameaçadas de extinção, é uma ação custosa e muitas vezes difícil de ser feita.

            Além da necessidade de dados para estudos da biologia da conservação, informações sobre a fauna são relevantes para a gestão ambiental, como na área de licenciamento. Atualmente, no Brasil, existe um arcabouço legal que regulamenta a avaliação dos impactos ambientais de vários empreendimentos. Esta regulamentação ordena os critérios relacionados às espécies ameaçadas, endêmicas, exóticas e bioindicadores encontradas durante uma ação de estudo de impacto e/ou de monitoramento. O volume e a precisão da coleta de dados nesse setor tornam-se, portanto, peças chave para qualquer tipo de avaliação.

Por outro lado, profissionais e instituições ainda encontram uma série de dificuldades de acesso aos locais que devem ser monitorados, além da dificuldade intrínseca do estudo de algumas espécies (dificuldades relacionadas à distribuição ou comportamento). Estudos sobre a fauna têm, então, algumas vezes, ruídos que podem levar a falhas de gestão ou imprecisão no diagnóstico.

            Numa tentativa de resolver estes problemas, o Projeto Artibeus busca desenvolver novas ferramentas de monitoramento por meio da aplicação de tecnologias de ponta relacionadas à coleta de dados remotos. Nesse sentido, o objetivo da presente proposta é desenvolver produtos tecnológicos que aprimorem as metodologias de monitoramento ambiental já consagradas, utilizando a tecnologia da informação como meio.

Como estratégia foco, o projeto destaca os “Tags Inteligentes”, o qual possibilita a melhora da metodologia de “Captura, marcação e recaptura (CMR)”, utilizando a tecnologia de RFID (Radio Frequency Identification). Esta ferramenta poderia, por exemplo, substituir as anilhas, em aves, ou transponders, em mamíferos, por simples e leves adesivos (Tags). Os Tags Inteligentes permitem identificar, rastrear e gerenciar os animais marcados individualmente, sem contato e sem a necessidade de um campo visual. Estes equipamentos podem transmitir funções similares às do código de barras, além de fornecer algumas outras informações adicionais, como por exemplo, local onde o indivíduo passou, hora de passagem, tempo no local, entre outros dados, chegando até a possibilidade de ativação de equipamentos (como câmeras).

Figura 01 – Imagens ilustrativas dos Tags Inteligentes: tecnologia passível de substituir as tradicionais anilhas utilizadas em aves, como por exemplo, a Jacutinga acima ilustrada. Os Tags Inteligentes permitem coletar informações individuais sobre os animais marcados, similares às do código de barras, além de outras informações relevantes, como local, hora de passagem, tempo no local, etc.

Associados aos Tags Inteligentes estão as Torres Autônomas, segundo produto previsto no Projeto Artibeus. Funcionando por meio de energia solar e antenas de radio frequência, ou leitores eletrônicos, as Torres Autônomas podem ser posicionadas em pontos estratégicos de áreas de conservação. Podem ser instaladas facialmente em áreas remotas ou de difícil acesso. As Torres Autônomas trabalham emitindo frequências de rádio e, se comunicam com os Tags Inteligentes, coletando os dados daquelas que estão no seu raio de abrangência, armazenado as informações sobre os indivíduos marcados, alimentando um sistema de informação.

As Torres Autônomas podem formar uma zona de detecção de 2 a 3 metros de altura e 5 metros de distância, dimensões ideias para o monitoramento de poleiros ou ninhos artificiais e naturais, assim como tocas, árvores dormitórios ou ambientes com visita frequentes de animais, como por exemplo, trilhas ou locais de alimentação.

Figura 02 – As Torres Autônomas, aliadas aos Tags Inteligentes, podem servir para monitorar poleiros ou ninhos artificiais e naturais, assim como tocas, árvores dormitórios ou ambientes com visita frequentes de animais, como trilhas ou locais de alimentação (Fonte: fotos do Projeto de Conservação do Papagaios-de-Cara-Roxa da SPVS e do Projeto Papagaio-Verdadeiro).

Como próxima fase do Projeto Artibeus, considerando a possibilidade de aumento da potência das antenas ou o aumento do tamanho da área a ser monitorada, prevê-se a montagem de uma grade de monitoramento. Por meio desta grade, será possível fazer um rastreamento mais preciso, capaz de determinar exatamente onde um animal está e seus movimentos diários, comportamento, possíveis locais de alimentação e descanso, área de vida e outros hábitos de interesse.

Combinando a grade com as Torres Autônomas, a análise das informações poderá ser feita em tempo real, já que as torres poderão conectar-se entre si formando uma rede de comunicação. A esta rede também estaria conectado uma central de informação (servidor). Desta forma, assim que uma torre receber a informação de um Tag, por exemplo, esta poderá chegar à central em segundos.  

Figura 03 – Exemplo teórico de um sistema integrado de Torres Autônomas, organizadas em grade, que podem servir para monitorar dados ambientais de uma determinada área, em tempo real. Com a possibilidade das torres conectarem-se entre si, as informações geradas podem alimentar um sistema capaz de transmitir dados em segundos, auxiliando a gestão de uma área (Fonte: Mapa da Floresta Estadual do Palmito gerada pelo Google Earth).

Uma futura replicação desta proposta, pretendida pelo Projeto Artibeus, seria a adaptação para ambientes aquáticos. Uma justificativa prática seria o monitoramento de medidas de compensação ou mitigação ambientais, como as feitas por Hidrelétricas: Torres Autônomas poderiam ser instaladas ao lado das escadas para peixes de piracema, ou em locais de desova.

 

Descrição do potencial de alavancagem e escalabilidade:

Os produtos e tecnologias a serem desenvolvidos pelo Projeto Artibeus atenderão as normativas do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA). A Instrução Normativa n° 146/2007 estabelece os critérios relativos ao manejo e monitoramento de fauna silvestre em áreas de influência de empreendimentos e atividades consideradas efetiva ou potencialmente causadoras de impactos. O presente projeto também contribuirá para atender as normas relativas ao licenciamento ambiental, como definido pela Lei n° 6938/1981 e pelas Resoluções CONAMA n° 001/1986 e n° 237/1997, que normatizam o monitoramento da fauna.

Além destas, o projeto considera a Política Nacional de Biodiversidade, instituída pelo Decreto nº 4.339, de 22 de agosto de 2002, em especial ao considerar os componentes "Conservação da Biodiversidade” e “Monitoramento, Avaliação, Prevenção e Mitigação de Impactos sobre a Biodiversidade".

Também há possibilidade de atender o objetivo do Programa Pró-Espécies, instituído pela Portaria MMA nº 43/2014, que prevê a organização e estabelecimento de ações de prevenção, conservação, manejo e gestão com vistas a minimizar as ameaças e o risco de extinção de espécies da fauna nacional.

Por contribuir com essa conjuntura de normativas e por possibilitar a customização de produtos, dada a diversidade de ecossistemas brasileiros, o pacote tecnológico aqui pretendido pode ser replicado para diferentes regiões e pode ser utilizado por distinto setores, como por exemplo:

·        - Setor Privado: atendimento às normas e regulamentações ambientais para obtenção de licenças de instalação e operação, assim como em estudos de impacto ambiental dos empreendimentos ou medidas compensatórias destes;

·         - Setor público: pesquisa, controle, monitoramento e gestão das unidades de conservação federais, estaduais ou municipais, e outras áreas protegidas;

·         - Organizações não governamentais: na execução dos mais diferentes projetos de conservação de fauna, desde monitoramento, repovoamento, soltura, introdução, reintrodução e reabilitação, até em projetos de pesquisa que visem obtenção de informações sobre eficácia de ações de manejo.

Vale ressaltar, ainda, sobre o desenvolvimento destas tecnologias, que é possível uma padronização com outros sistemas tecnológicos existentes. Isto significa que as tecnologias podem ser projetadas tendo compatibilidade de hardware e software, fontes de energia e outras estruturas de códigos. Como exemplo, vale dizer que o sistema RFID, utilizado nos Tags Inteligentes, é o mesmo utilizado pela EPCglobal, órgão de desenvolvimento internacional de padrões da tecnologia. Já as Torres Autônomas podem ser ajustadas da mesma forma que as estações de monitoramento do Simepar (Sistema Meteorológico do Paraná). Desta maneira, seria possível a ampliação fácil do sistema, além do desenvolvimento de novas parcerias.

 

Aspectos de inovação e originalidade

Um ponto chave no desenvolvimento do Projeto Artibeus é a possibilidade de diminuição considerável dos custos das metodologias relacionadas ao monitoramento e gestão ambiental. Como parâmetro comparativo: após a instalação inicial de uma Torre Autônoma (que seria a parte mais custosa do monitoramento, mas com um longo ciclo de vida e fácil manutenção), os Tags Inteligentes poderiam ser adquiridos por um custo bastante mais barato, estimado em torno de 20% do valor dos equipamentos hoje disponíveis. Um transponder convencional tem um preço aproximado de US$ 22, enquanto que o Tag Inteligente da Artibeus poderia ficar em torno de US$ 4.

Com este valor reduzido será possível marcar e monitorar uma grande quantidade de indivíduos em uma determinada população. Esta marcação hoje é um dos principais gargalos para conservação de espécies em área protegidas.

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