Mostrando postagens com marcador conservação. Mostrar todas as postagens
Mostrando postagens com marcador conservação. Mostrar todas as postagens

30 de nov. de 2014

Lacunas 2.0: integrando informações para expor lacunas no conhecimento

Nova versão do sistema Lacunas 2.0 exibe lacunas geográficas no conhecimento da flora e da micota no Brasil e integra modelos de distribuição potencial das espécies disponíveis no sistema BioGeo.

Texto - Dora Ann Lange Canhos, Mariane S. Sousa-Baena


Página inicial do sistema Lacunas.


O sistema Lacunas, lançado em junho de 2012, foi desenvolvido com o objetivo de identificar grupos prioritários para coletas, digitação e/ou georreferenciamento dos dados. O desenvolvimento da nova versão, Lacunas 2.0, teve por motivação exibir com maior clareza as lacunas geográficas e integrar os modelos de distribuição potencial das espécies, preparados por especialistas e disponíveis no sistema BioGeo (http://BioGeo.inct.florabrasil.net).

O sistema Lacunas 2.0 tem como fontes de dados:

  • Herbário Virtual da Flora e dos Fungos/rede speciesLink 
  • Lista de Espécies da Flora do Brasil (Lista do Brasil), edição 2014 
  • Instrução Normativa MMA nº 06 de 23 de setembro de 2008 
  • Revisão da Lista da Flora Brasileira Ameaçada de Extinção, Fundação Biodiversitas, 2005 
  • Biogeografia da Flora e Fungos do Brasil (acesso dinâmico) 


Diagrama da versão 2.0 do sistema Lacunas.

Os relatórios continuam sendo produzidos de maneira dinâmica, dependendo dos filtros selecionados pelo usuário (detalhes em http://blog.cria.org.br/2013/06/lacunas.html) . Além dos itens apresentados no relatório Lacunas 1.0, para os grandes grupos, famílias e gêneros, agora é também apresentada uma tabela comparando a distribuição geográfica por estado de acordo com informações da Lista de Espécies da Flora do Brasil, com os dados textuais da rede speciesLink.

No relatório por grandes grupos ou família é apresentada uma tabela sumarizando quantas espécies são mencionadas como ocorrendo num determinado estado pela Lista do Brasil (2014), mas que não têm nenhum registro de ocorrência para aquele estado na rede speciesLink. Na figura acima podemos observar que 14 espécies de Euphorbiaceae (listadas a esquerda) ocorrem no Maranhão de acordo com a Lista do Brasil, mas não têm registros de coleta no speciesLink como apontado na tabela do lado direito.

Para cada espécie, o sistema checa se existe algum modelo do seu nicho ecológico disponível no BioGeo e integra essa informação ao relatório online. A página oferece links dinâmicos aos serviços da Lista de Espécies da Flora do Brasil, à rede speciesLink e ao BioGeo. O acesso dinâmico à rede speciesLink permite avaliar o status atual dos dados online.

O Lacunas 2.0 traz uma tabela comparando a informações sobre a ocorrência de espécies da Lista do Brasil e da rede speciesLink. As células em amarelo indicam que segundo a Lista da Flora a espécie nao ocorre naquele estado (nesse caso Bahia), mas existem registros de coleta no speciesLink em tal estado. Além disso, os mapas são clicáveis, e direcionam o usuário paro o respectivo sistema de onde a informação é proveniente. 

O acesso à pagina do BioGeo permite com que o usuário veja quantos pontos e quais algoritmos foram utilizados na modelagem, sendo possível analisar cada ponto de ocorrência em relação aos dados textuais fornecidos pela coleção, bem como em relação à precisão de suas coordenadas geográficas. Além disso é possível visualizar o modelo com os pontos utilizados em sua geração plotados sobre ele, e também nesse mesmo mapa ter informações sobre a procedência dos pontos.

Acessando o sistema BioGeo o usuário tem informações detalhadas sobre os modelos disponíveis no Lacunas 2.0, incluindo número de pontos utilizados na modelagem, precisão das coordenadas de tais pontos além de ferramentas de visualização do modelo.

O sistema está disponível online de acesso livre e aberto para todos os usuários interessados. Estão também disponíveis online os relatórios anteriores, desde setembro de 2012.


4 de jul. de 2014

IEF (MG) cadastra coleções para o Sistema de Informações Biológicas

Até o dia 10 de julho de 2014, está aberto o cadastro de coleções biológicas do estado de Minas Gerais. Essas coleções farão parte do Sistema Integrado de Informações sobre Biodiversidade do Estado de Minas Gerais, fruto de uma parceria entre o Instituto Estadual de Florestas - IEF (MG) e o CRIA.  



Confira mais informações do site do IEF (http://www.ief.mg.gov.br/biodiversidade/sistema-de-informacoes-biologicas):

"O Instituto Estadual de Florestas, através da Diretoria de Pesquisa e Proteção à Biodiversidade, observando a necessidade de investir esforços na integração, sistematização e gestão das informações dispersas em coleções biológicas, artigos científicos, processos de licenciamento entre outros, firmou com o Centro de Referência em Informação Ambiental – CRIA contrato para customização e integração de banco de dados de coleções biológicas visando a implementação do Sistema Integrado de Informação sobre Biodiversidade do Estado de Minas Gerais. Este projeto é parte integrante do Programa Estruturador de “Qualidade Ambiental” do Governo de Minas Gerais e tem como objetivo geral a elaboração de um sistema que permita integrar a informação biológica gerada a partir dos diversos levantamentos conduzidos no Estado.

Considerando a relevância das informações inseridas nos acervos das coleções biológicas do Estado, serão selecionadas 30 coleções biológicas que fornecerão os dados que irão alimentar o referido Sistema de Informação que irá funcionar como base para a definição de políticas públicas que permitirão o uso sustentável e conservação dos recursos naturais em Minas Gerais.

Nesse cenário, convidamos a participarem do Processo Seletivo se cadastrando aqui até o dia 10 de julho de 2014.

Informamos que o cadastro também será utilizado no intuito de identificar as coleções (número de registros, grau de acervo informatizado) e curadores existentes no Estado.

Colocamo-nos à disposição para outros esclarecimentos através do email pesquisa.gprop@meioambiente.mg.gov.br."



Foto da chamada: F. Pezzini

11 de jun. de 2014

Novos caminhos para a revista Check List

A revista Check List publica listas de espécies, mapas de distribuição geográfica e notas sobre a distribuição de táxons visando fornecer subsídios para preservar remanescentes naturais e espécies. Após mais de 5 anos de contribuição do CRIA, a revista passará agora para a plataforma Biotaxa.org. 


Por Henrique C. Costa e Diogo B. Provete

O conhecimento sobre a distribuição geográfica dos organismos é fundamental para que ações efetivas de conservação sejam desenvolvidas. Considerando que o planeta vem passando por uma crise decorrente das ações humanas sobre os ambientes naturais, acarretando a perda de habitat e a consequente extinção de espécies, os inventários sobre biodiversidade se tornam cada vez mais urgentes e relevantes.

Apesar da importância de inventários de biodiversidade, a divulgação desses dados em periódicos científicos é bastante limitada. Muitas revistas resistem contra sua publicação por considerá-los “simples demais”, exceto quando atrelados a estudos ecológicos ou biogeográficos aprofundados. Em consequência, diversos estudos resultantes de projetos de pesquisa em campo ou em coleções, e também de licenciamentos ambientais permaneciam restritos a relatórios técnicos desconhecidos pela comunidade acadêmica. Isso favorece a continuação de lacunas amostrais e do inadequado conhecimento biogeográfico da biodiversidade, denominado “déficit Wallaceano”.



Dentro deste contexto, a Check List: Journal of Species Lists and Distribution foi fundada em 2005, pelo Dr. Luís Felipe Toledo (hoje na UNICAMP), com o intuito de proporcionar um meio para a publicação de listas de espécies e notas de distribuição geográfica. Atualmente em seu 10º volume, sob chefia do MSc. Diogo Borges Provete (UFG), a Check List já publicou mais de 400 listas e 940 notas, abrangendo mais de 18 mil espécies dos mais variados táxons de todos os continentes. Sem dúvida, esses estudos ainda relegados por muitos, têm auxiliado no desenvolvimento científico ao redor do globo. Os dados publicados na Check List são constantemente citados em artigos de taxonomia, conservação, biogeografia, dentre outros, o que demonstra sua relevância, a despeito da opinião de alguns membros da academia.

Índice SJR vs. citações por artigo por ano.

Desde a fundação do periódico, foi fechada uma parceria com o CRIA, garantindo todo o suporte técnico necessário para a adequada manutenção da Check List. Esse frutífero relacionamento permitiu que a Check List crescesse a cada edição. Por exemplo, o número do submissões saltou de 76 em 2006 para 361 em 2011 e em 2012 recebemos 428 manuscritos, o maior número de submissões na história do periódico. Ao longo desses 10 anos, a média de submissões ficou em 235 por ano. Esse grande volume de submissões fez com que aumentássemos o nosso corpo editorial, novas especialidades foram criadas, junto com o aumento do número de editores assistentes, que são encarregados de pré-processar as submissões antes de serem enviadas para o editor de área.

Até este ano, a submissão e todo o gerenciamento do processo de revisão de centenas de manuscritos vinha sendo realizado pelo corpo editorial da Check List por meio de mensagens de e-mail trocadas entre editores, autores e revisores. No entanto, com o próprio crescimento do periódico em termos não só de número de submissões e artigos publicados (desde 2011 publicamos 6 edições por ano), mas de visibilidade internacional ficou evidente que este sistema era insustentável a curto prazo. Portanto, havia a necessidade de mudarmos para um sistema de submissão, gerenciamento, e publicação online, como o Open Journal Systems (OJS) de forma a garantir a agilidade e organização da revisão e das submissões. Além disso, outras funcionalidades, tais como arquivamento de meta-dados, sistema DOI tornaram-se necessárias para que o periódico continuasse a se desenvolver e ampliasse o seu reconhecimento perante a comunidade acadêmica.

Todo o corpo editorial e revisores trabalham de forma voluntária. E devido à limitações de pessoal, infelizmente essa importante transição na história da Check List culminará com o hiato da bem sucedida parceria com o CRIA. No entanto, cabe a nós, da Check List, reforçar o nosso agradecimento a toda equipe do CRIA, que ao longo de mais de 5 anos garantiu a manutenção da página do periódico na internet, além de ajudar em vários aspectos administrativos. Se hoje a Check List se destaca internacionalmente pela publicação de inventários de biodiversidade, foi graças à parceria mantida com o CRIA durante esses anos.

Saiba mais!

25 de nov. de 2013

Polinizadores no Brasil recebe Prêmio Jabuti: e agora?

Pesquisadores responsáveis pelo livro Polinizadores do Brasil, ganhador do Prêmio Jabuti, enfatizam a necessidade de incorporar as propostas apresentadas às agendas e políticas nacionais de pesquisa e educação.

Premiação do Livro Polinizadores no Brasil (Foto: Vivian Koblinsky).

Passada a celebração pelo 3º lugar do Prêmio Jabuti na categoria Ciências Naturais do livro Polinizadores no Brasil, é importante aproveitar o momento para fomentar a discussão e contribuir para o estabelecimento de estratégias e políticas com financiamento contínuo e de longo prazo com o objetivo de conhecer, conservar, acessar e usar polinizadores naturais e comerciais em bases sustentáveis.

Cerca de 88% das plantas com flores e 35% das culturas agrícolas são dependentes de animais para polinização. Foto: Tom Wenseleers.

O diagnóstico apresentado ressaltou a importância dos acervos biológicos, dos sistemas de informação online e ferramentas computacionais, da capacitação e formação de recursos humanos e da pesquisa. Foram também propostas metas para orientar as ações estratégicas como:

• Dominar em 10 anos a biologia, a criação em escala e as técnicas do uso de polinizadores nativos em cultivos protegidos e abertos nas principais regiões do país;
• A inclusão dos temas “serviços ecossistêmicos” e “polinização” nos cursos de agronomia, medicina veterinária, zootecnia e biologia, e no planejamento estratégico dos projetos financiados com recursos públicos voltados para a recuperação ambiental de propriedades rurais e na agricultura familiar;
• Desenvolver tecnologias adequadas para o uso de Apis mellifera como polinizador na agricultura do Brasil;
• Utilizar outros polinizadores;
• Desenvolver planos de manejo para polinizadores em paisagens agrícolas; e,
• Incluir o tema “polinizadores” como um dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do MCTI/CNPq.

Consideramos esse último item, INCT – Polinizadores, algo que pode ser alcançado em curtíssimo prazo, uma vez que o CNPq na última reunião de avaliação dos INCTs anunciou a proximidade de um novo edital. Os INCTs têm como característica ações interdisciplinares e o trabalho em rede, e consideramos central o desenvolvimento de uma moderna infraestrutura de apoio à rede para o compartilhamento livre e aberto de dados, informação, conhecimento e ferramentas.

http://moure.cria.org.br/catalogue
O sistema do Catálogo de Abelhas Moure permite consultar informações online das espécies neotropicais (http://moure.cria.org.br/catalogue).


Atribuímos o sucesso do livro à articulação e trabalho dos 85 autores. Agora precisamos trabalhar para que as propostas apresentadas no livro sejam incorporadas às agendas e políticas nacionais de pesquisa e educação.


Vera Lúcia Imperatriz Fonseca, Dora Ann Lange Canhos, 
Denise Araujo Alves e Antonio Mauro Saraiva





Saiba mais!

4 de nov. de 2013

Biogeografia da Flora e dos Fungos do Brasil

Compreender melhor a distribuição geográfica de espécies é fundamental para promover a conservação da biodiversidade. Visando ampliar o conhecimento sobre a biogeografia de plantas e fungos do Brasil, foi desenvolvido um sistema para modelar a distribuição potencial das espécies, contando com a participação ativa de especialistas.

http://biogeo.inct.florabrasil.net/proc/89
Projeção de consenso entre os modelos de nicho ecológico para Passiflora mucronata (Bernacci & Giovanni 2013), indicando a área potencial de distribuição da espécie no Brasil. Prancha disponível no Herbario Virtual Flora Brasiliensis.

Visando expandir o conhecimento sobre a biogeografia das espécies de plantas e fungos do Brasil, o INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos (INCT-HVFF) desenvolveu em parceria com o Centro de Referência em Informação Ambiental (CRIA) um sistema para modelar a distribuição potencial de espécies, contando com a participação ativa de especialistas. O sistema, Biogeografia da Flora e dos Fungos do Brasil (Biogeo), foi desenvolvido no âmbito do Sistema Nacional de Pesquisa em Biodiversidade (SISBIOTA Brasil), utilizando a rede speciesLink como base de dados da ocorrência das espécies.

O sistema visa contribuir para ampliar a compreensão das necessidades ambientais das espécies, investigar diversas questões envolvendo pesquisa e conservação, indicar espécies com maior carência de dados e orientar novas coletas. O sistema abre a perspectiva para as comunidades botânica e micológica construírem um banco de dados sobre plantas e fungos que no futuro poderá conter pelo menos um modelo de distribuição potencial para cada espécie.

Parkia pendula registrada no sul da Bahia por Fábio Coppola (Flickr). Conhecida na região como Juerana, é uma árvore emergente que possui uma distribuição composta de áreas na costa do Nordeste e áreas na Amazônia.

Como funciona
A interface do sistema possui uma seção aberta, onde todos os modelos publicados podem ser visualizados, e uma seção reservada aos supervisores cadastrados, os quais são responsáveis pelo processo de modelagem das espécies. Atualmente o sistema tem 55 supervisores cadastrados e cerca de 700 espécies com modelos gerados, incluindo angiospermas, samambaias e fungos macroscópicos. Todos esses modelos podem ser vistos a partir do menu de navegação na barra superior (clicando em Taxonomia pode-se visualizar as opções disponíveis, realçadas com fundo branco) ou buscados pelo nome científico no canto superior direito.

http://biogeo.inct.florabrasil.net/proc/4582
Modelos gerados para Pycnoporus sanguineus, um fungo amplamente distribuído em regiões tropicais e subtropicais do mundo (Braga-Neto 2013). A) Corpo de frutificação: produz os esporos que são dispersos pelo vento. B) Pontos de ocorrência: Dos 594 registros disponíveis na rede speciesLink, apenas 7,9% foram incluídos na modelagem. C) Modelo de consenso: Ainda que o número de pontos seja suficiente para incluir todos os algoritmos, o modelo pode ser considerado preliminar porque existem grandes lacunas de registros com coordenadas geográficas, influenciando a qualidade final do modelo. Crédito da foto: Damon Tighe (Flickriver).

O Biogeo busca padronizar a geração de modelos e compartilhar os resultados de forma livre e aberta, permitindo que os experimentos possam ser facilmente reproduzidos e verificados pelos usuários. O sistema permite que vários modelos sejam gerados ao longo do tempo para a mesma espécie, porém somente um deles é exibido como referência. O modelo de referência é sempre o último modelo aprovado para a espécie, pois se espera que cada novo modelo seja melhor que os anteriores. Os modelos gerados ficam disponíveis para serem avaliados pelos especialistas, que podem aprovar ou descartar o resultado. O sistema utiliza dados de ocorrência de espécies disponíveis na rede speciesLink, a Lista de Espécies da Flora do Brasil 2012 como base taxonômica e variáveis ambientais bioclimáticas do WorldClim que afetam a distribuição de grande parte das espécies vegetais:
  • Altitude (modelo digital de elevação)
  • Variação média de temperatura no dia 
  • Temperatura máxima no mês mais quente 
  • Temperatura mínima no mês mais frio 
  • Precipitação no trimestre mais úmido 
  • Precipitação no trimestre mais seco 
  • Precipitação no trimestre mais quente
  • Precipitação no trimestre mais frio
O funcionamento do Biogeo é baseado na ferramenta openModeller, podendo utilizar até 5 algoritmos de modelagem, dependendo do número de pontos de ocorrência. Para espécies com menos de 5 pontos gera-se apenas um modelo de dissimilaridade ambiental através do cálculo da distância euclideana ao ponto de ocorrência mais próximo. De 5 a 9 pontos gera-se um modelo com o algoritmo Maxent; de 10 a 19 pontos são gerados dois modelos, um com o Maxent e outro com o GARP Best Subsets (GARP BS). A partir de 20 pontos são utilizados 5 algoritmos: Maxent, GARP BS, Distância Mahalanobis, ENFA e Máquina Vetores de Suporte de classe única (SVM).

A estratégia de modelagem de nicho ecológico depende do número de pontos de ocorrência disponíveis para cada espécie. Com menos de 5 pontos gera-se um modelo inicial com o objetivo de guiar novas coletas. Entre 5 e 19 pontos os modelos ainda são considerados exploratórios, mas servem como uma estimativa preliminar do nicho da espécie, sendo gerados com um ou dois algoritmos. Modelos gerados a partir de 20 pontos permitem a inclusão de todos os algoritmos, tendendo a ser mais robustos.

O trabalho é realizado separadamente para cada espécie e basicamente envolve: 1) a seleção dos nomes a serem utilizados na busca de registros de ocorrência; 2) a seleção dos registros de ocorrência a serem utilizados no procedimento de modelagem; e 3) a avaliação do modelo gerado. Embora a maior parte dos modelos originais sejam contínuos (i.e., preveem a ocorrência potencial da espécie em uma gama de valores entre 0 e 1), os modelos são também transformados em modelos binários (i.e., prevendo a ocorrência potencial da espécie em valores iguais a 0 ou 1) com base em um limiar de corte, visando facilitar a geração de um modelo de consenso que exibe apenas os locais onde há concordância entre os algoritmos utilizados. Para mostrar o funcionamento escolhemos a espécie Parkia pendula (Willd.) Benth. ex Walp. como exemplo.

http://fsi.cria.org.br/fsicache/fsi1?type=image&width=1600&height=2400&rect=0,0,1,1&profile=fsi&source=herbaria/NY/NY01190430_01.tif&
Exsicata de Parkia pendula coletada em 1979 na Estação Experimental de Silvicultura Tropical, entre Manaus e Boa Vista. A amostra está depositada no herbário do Jardim Botânico de Nova Iorque (NY 1190430), mas não foi incluída na geração dos modelos de nicho ecológico porque não possui coordenadas geográficas do local de coleta com boa precisão.


Explorando o Biogeo
O primeiro passo para gerar os modelos de Parkia pendula envolveu a seleção dos nomes a serem utilizados na busca de registros de ocorrência, considerando a possibilidade de haver sinônimos na base de dados da Lista de Espécies da Flora do Brasil ou no Tropicos. Em seguida o supervisor selecionou 50 pontos de ocorrência com a ajuda de filtros automáticos de qualidade que visam evitar a inclusão de registros com problemas de georreferenciamento ou identificação. Os pontos de ocorrência selecionados provêm de 18 herbários integrados à rede speciesLink.

Registros de Parkia pendula utilizados no procedimento de modelagem (Lima 2013).

Em seguida, os modelos foram projetados no espaço geográfico para visualização. Como existem mais de 20 pontos disponíveis para esta espécie, foram gerados modelos com base nos 5 algoritmos. No momento, a geração e a projeção dos modelos estão restritas ao território brasileiro porque a ampliação da cobertura geográfica depende de uma série de alterações não triviais, como conhecer os datums utilizados em outros países, ampliar a base de dados de estados e municípios, além de outros detalhes.

Projeções dos modelos de nicho ecológico gerados para Parkia pendula (Lima 2013). A) Extensão geográfica abordada nos modelos. B) Pontos de ocorrência. C) SVM one-class. D) Maxent original. E) Maxent binário. F) Distância Mahalanobis original. G) Distância Mahalanobis binário. H) ENFA original. I) ENFA binário. J) GARP BS original. K) GARP BS binário. L) Modelo de consenso. As áreas em vermelho em C, E, G, I e K indicam modelos binários (presença ou ausência). Os modelos D, F, H e J são contínuos e as cores quentes indicam maior probabilidade de ocorrência. As áreas em vermelho no modelo de consenso L indicam concordância entre os 5 algoritmos, em laranja 4 e em amarelo 3. 


Como avaliar os modelos gerados?
Os modelos gerados NÃO representam a distribuição real da espécie, mas sim a distribuição potencial em áreas ambientalmente adequadas à espécie de acordo com os pontos e variáveis ambientais utilizados no procedimento de modelagem. Vários motivos históricos podem ter contribuído para que a espécie não tenha ocupado todas as áreas potencialmente adequadas. Assim, a projeção do modelo é frequentemente maior que a distribuição real. O procedimento de modelagem visa gerar resultados melhores e mais precisos ao longo do tempo à medida que mais registros de ocorrência são disponibilizados. Para avaliar a qualidade dos modelos existem algumas estatísticas, como omissão interna e omissão média. Modelos com pelo menos 20 pontos de ocorrência podem ser avaliados também por meio da AUC (Area under the curve). Os modelos aprovados incluem um perfil ambiental disponível na página de detalhes do procedimento de modelagem. Procedimentos com um mínimo de 10 pontos incluem histogramas das variáveis ambientais com base nos pontos de ocorrência selecionados para a modelagem.

http://biogeo.inct.florabrasil.net/proc/3449
Condições ambientais nos pontos de ocorrência indicando para cada variável a amplitude de variação e distribuição de frequência dos valores.


Como participar?
O cadastro de usuários está aberto a todos os especialistas interessados. Não é preciso ser um profundo conhecedor de modelagem para utilizar o sistema, pois se utiliza um procedimento padronizado com algoritmos e variáveis ambientais previamente escolhidas. Por outro lado, é importante que o usuário tenha um bom conhecimento sobre a taxonomia, a nomenclatura e a distribuição geográfica das espécies em questão.


Para participar, entre em contato pelo email acima, informando nome, instituição e grupo(s) taxonômico(s) que deseja monitorar.


http://inct.florabrasil.net/


Saiba mais!
  • Biogeografia da Flora e Fungos do Brasil
  • INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos
  • EUBrazilOpenBio
  • Modelagem de nicho ecológico em geral :: Peterson A.T., Soberón, J., Pearson, R.G., Anderson, R.P., Martínez-Meyer, H., Nakamura, M., Araújo, M.B., 2011. Ecological Niches and Geographical Distributions. Princeton University Press, Princeton.
  • GARP Best Subsets :: Anderson R.P., Lew, D., Peterson, A.T., 2003. Evaluating predictive models of species’ distributions: criteria for selecting optimal models. Ecological Modelling, 162: 211–232.
  • Distância Mahalanobis :: Farber, O., Kadmon, R., 2003. Assessment of alternative approaches for bioclimatic modeling with special emphasis on the Mahalanobis distance. Ecological Modelling, 160: 115–130.
  • ENFA :: Hirzel, A.H., Hausser, J., Chessel, D., Perrin, N., 2002. Ecological-niche factor analysis: How to compute habitat-suitability maps without absence data? Ecology, 83 (7): 2027–2036.
  • Maxent :: Phillips, S.J., Anderson, R.P., Schapire, R.E., 2006. Maximum entropy modelling of species geographic distributions. Ecological Modelling, 190: 231–259.
  • SVM one-class :: Schölkopf, B., Platt, J., Shawe-Taylor, J., Smola, A.J., Williamson, R.C., 2001. Estimating the support of a high-dimensional distribution. Neural Computation, 13: 1443-1471.

29 de out. de 2013

Brasil e União Européia se unem para combater a perda de biodiversidade

2020 representa um marco importante para alcançar as metas internacionais para a conservação da biodiversidade. O objetivo da União Européia é "deter a perda de biodiversidade e serviços ecossistêmicos na UE até 2020 e restaurá-los na medida do possível, intensificando a contribuição da UE para evitar a perda da biodiversidade global".

Por Stephanie Parker, Trust-IT Services Ltd. *

Atualmente as e-infraestruturas se tornaram fundamentais para as áreas de pesquisa e inovação tecnológica em geral. Elas viabilizam a estreita colaboração entre pesquisadores dos mais diversos países, provendo acesso a um volume de informações científicas sem precedente. O programa Horizon 2020 norteará o próximo ciclo de financiamentos da Comissão Européia; é uma iniciativa que visa facilitar o acesso de pesquisadores de um amplo espectro de disciplinas a ferramentas digitais por meio do desenvolvimento e utilização de e-infraestruturas. Projetos financiados dentro do Horizon 2020 têm como meta principal enfrentar os grandes desafios da sociedade do século 21, como, por exemplo, as questões complexas ligadas a perda de biodiversidade.

O projeto EUBrazilOpenBio é um passo importante na criação de estratégias eficazes para enfrentar desafios associados a perda da biodiversidade no Brasil e Europa através do uso de dados compartilhados e da infraestrutura de computação em nuvem. O projeto é focado no uso compartilhado de recursos já existentes em diversos países, de maneira a agregar infraestruturas desenvolvidas em outros projetos, maximizando tempo e investimentos. Ao promover o conceito de acesso livre e aberto e a integração de sistemas, o EUBrazilOpenBio demonstrou que o financiamento de pequena escala permite avanços significativos na integração de e-infraestruturas, beneficiando-se de investimentos prévios realizados no Brasil e Europa.

De acordo com Wouter Los, coordenador do projeto LifeWatch, um legado importante do projeto EUBrazilOpenBio foi o desenvolvimento de tecnologias amigáveis (user-friendly) para apoiar a cooperação internacional. "O EUBrazilOpenBio abriu novos caminhos para a integração de comunidades levando em conta processos tecnológicos e sociológicos". Los ainda ressalta que “o projeto servirá como exemplo para orientar futuras iniciativas de apoio à investigação colaborativa sobre biodiversidade. A criação de novos modelos de cooperação sustentável para o desenvolvimento de sistemas distribuídos, bem como para fomentar novas interações com parceiros públicos e privados, é fundamental nesta nova era de pesquisa”.

Visando orientar ações futuras, o consórcio EUBrazilOpenBio elaborou um plano de ação, intitulado "Uma visão para acelerar a cooperação entre o Brasil e a Europa, reforçando os laços com as comunidades de pesquisa e negócios". A ideia é impulsionar novas abordagens multidisciplinares para a biodiversidade, incluindo instituições de pesquisa com programas de pós-graduação reconhecidos internacionalmente e o uso de infraestruturas compartilhadas. O plano também identifica oportunidades para as pequenas e médias empresas envolvidas com serviços de computação em nuvem, incluindo a criação de serviços de agregação de valor em torno de dados de acesso livre e aberto.

O objetivo final do projeto foi demonstrar que as abordagens novas e criativas para a descoberta científica tornarão possível dominar os principais desafios técnicos relacionados ao compartilhamento e uso de dados sobre biodiversidade. O Brasil e a Europa têm muito a contribuir para o aprimoramento da infraestrutura de dados e de serviços web. Ao agregar a diversidade de talentos que existe na área de informática a todas as outras áreas de pesquisa em biodiversidade, a cooperação internacional pode tornar a pesquisa colaborativa mais eficiente, mais aberta e multidisciplinar.

*Publicado originalmente em inglês no dia 23 de outubro de 2013.

Saiba mais!



[tradução atualizada em 29.10 às 14:12]

22 de out. de 2013

Dados primários de biodiversidade e políticas públicas: o exemplo das espécies da flora brasileira com deficiência de dados

Artigo publicado na revista Biological Conservation avalia o conhecimento digital acessível para plantas brasileiras com base em dados disponíveis abertamente no Herbário Virtual da Flora e dos Fungos por meio da rede speciesLink.


Métodos para estimar riscos de perda de biodiversidade estão estreitamente ligados a métodos para a avaliação do status de conservação de espécies, o que depende principalmente de dados sobre distribuição geográfica e tamanho da população. No Brasil, a comunidade científica e o governo publicaram visões diferentes sobre quais e quantas espécies são “Deficientes em Dados”, ou seja, plantas sobre as quais não existem informações suficientes para que uma categoria formal de ameaça possa ser atribuída. A lista produzida pela Fundação Biodiversitas/IBAMA, feita seguindo os critérios da IUCN em colaboração com mais de 300 taxonomistas, contém 1.495 espécies consideradas ameaçadas de extinção (em diferentes categorias) e 2.513 espécies com deficiência de dados. Entretanto, a Lista Oficial de Espécies da Flora Brasileira Ameaçadas de Extinção, publicada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA) em 2008, é bastante diferente (Fig. 1A). Ela foi baseada na lista da Fundação Biodiversitas, mas abrangeu apenas as espécies listadas como ameaçadas pela Biodiversitas, dividindo-as em “Ameaçadas” [Anexo I - 472 espécies] e “Deficiente em Dados” [Anexo II – 1.079 espécies].

Figura 1. A. Comparação do número de espécies consideradas ameaçadas de acordo com as listas da Fundação Biodiversitas/IBAMA e do Ministério do Ambiente (MMA). A lista da Biodiversitas divide as espécies em 890 Vulneráveis, 319 Ameaçadas e 286 Criticamente Ameaçadas, enquanto o MMA divide praticamente o mesmo conjunto de espécies em 1079 Deficientes em Dados e 472 Ameaçadas. B. Parâmetros utilizados para filtrar os dados obtidos na rede speciesLink e o número resultante de registros após o uso dos filtros na primeira e na segunda etapa do processamento dos dados.  

"Durante o desenvolvimento do sistema Lacunas, o qual assinala espécies que estão nas listas de maneira comparativa, percebemos que existiam dados de ocorrência sobre muitas espécies listadas como Deficiente em Dados na lista do MMA", descreve Mariane de Sousa-Baena, pesquisadora associada ao CRIA. Essa foi a motivação pra que o artigo 'Knowledge Behind Conservation Status Decisions: Data Basis for 'Data Deficient' Brazilian plant species', publicado recentemente na revista Biological Conservation, fosse desenvolvido. O objetivo foi avaliar se dados sobre a distribuição eram realmente inexistentes ou insuficientes para caracterizar a distribuição das espécies de angiosperma classificadas como Deficiente em Dados (DD). Foram utilizadas diversas análises baseadas em dados de ocorrência associados a espécimes de herbário disponíveis na rede speciesLink. As análises iniciais foram feitas com cerca de 4 milhões de registros, e após o uso de diferentes filtros para obter apenas os dados com informações adequadas e confiáveis, foram utilizados 1,68 milhões de registros de angiospermas ocorrentes no Brasil (Fig. 1B). Para cada uma das 934 espécies de angiosperma do Anexo II verificou-se o número observado de sítios de ocorrência no Brasil a partir de grids de ½ grau (3.000 km2). Então estimou-se número de sítios de ocorrência esperados a partir dos sítios observados através do cálculo do índice C – Completeness ou Completude. Os valores de C variam entre 0 e 1 e valores altos indicam bom conhecimento da distribuição geográfica da espécie.

Figura 2. A. Gráfico ilustrando a completude do conhecimento da distribuição geográfica para todas as espécies listadas como Deficientes em Dados pelo MMA (2008). O retângulo verde marca as espécies consideradas como bem documentadas em termos de distribuição (com N>5 e C>0.8). B. Gráfico mostrando a porcentagem de modelos obtidos de acordo com sua qualidade.

Espécies que tinham o C maior que 0,8 e o número de registros distintos (N) maior que 5 foram consideradas bem documentadas em termos de distribuição. Das 934 espécies,152 (16,3%) atendem a estes critérios (Fig. 2A). Para o grupo das 690 espécies restantes, i.e. com N menor 5 ou C menor 0,8 (Fig. 2B) foi feita uma amostragem aleatória de 10% das espécies utilizando a função Rnd() do Microsoft Access. Em seguida, para cada espécie selecionada, foram produzidos modelos de nicho ecológico . Através de uma inspeção visual dos modelos, considerando a distribuição dos pontos de ocorrência e comparando-os com a distribuição potencial apontada pelo modelo, concluiu-se que para 33% destas espécies o modelo gerado é excelente e para 19% bom (Fig. 2B, exemplos na Fig. 3). Modelos foram considerados excelentes quando a distribuição potencial não divergia da área de fato ocupada pela espécie; quanto mais diferente a área ocupada da área prevista, pior o modelo.

Figura 3. Exemplos de modelos considerados bons ou ruins.

Assim, somando-se as 152 espécies bem documentadas, com as espécies para as quais o modelo de nicho ecológico foi considerado excelente, conclui-se que pelo menos 40% das espécies listadas como DD pelo MMA não parecem ser genuinamente deficientes em dados (Fig. 4). Além disso, existem dados que permitem a geração de bons modelos para outras 130 espécies, o que indica que existe conhecimento digital disponível para, ao todo, cerca de 55% das espécies DD (Fig. 4).

Figura 4. Diagrama sumarizando a situação do Conhecimento Digital Acessível (DAK) para angiospermas, e como chegou-se nas porcentagens de espécies ‘genuinamente deficientes em dados’ e das que tem ‘DAK’ disponível.

A Lista do MMA foi lançada em 2008, quando a rede speciesLink contava com 1,9 milhões de registros de plantas, sendo que atualmente a rede disponibiliza mais de 4 milhões de registros. Dado o dinamismo da disponibilidade de dados no INCT-Herbário Virtual, processos antes baseados em dados de publicações ou de formulários preenchidos no momento da avaliação do status de conservação poderiam vir a utilizar métodos que permitissem o monitoramento dinâmico do status de conhecimento de espécies. Isto exigiria um maior dinamismo nos processos de tomada de decisão para o planejamento de estratégias para a conservação da flora brasileira. Veja na Figura 5 um exemplo de espécie listada como Deficiente de Dados pelo MMA para a qual vários tipos de dados e informações estão disponíveis online.

Figura 5. Exemplo de espécie do Anexo II – Deficiente em Dados, que tem o C (índice de completude) do conhecimento distribucional alto e para a qual existe DAK disponível. Seus usos também são conhecidos; a Japecanga é explorada comercialmente e de suas raízes são produzidos chás medicinais e comprimidos.

Saiba mais!
  • Para ver o artigo na íntegra: 
Sousa-Baena MS, Garcia LC, Peterson AT. 2013. Knowledge Behind Conservation Status Decisions: Data Basis for 'Data Deficient' Brazilian Plant Species. Biological Conservation, In press.

7 de out. de 2013

Polinizadores no Brasil é indicado ao Prêmio Jabuti

Resultado da mobilização da comunidade científica que estuda abelhas e polinizadores do Brasil, o livro apresenta uma análise global sobre a situação dos polinizadores no país, seu impacto na agricultura, na biodiversidade e no agronegócio.

Foto da capa: Giorgio Cristino Venturieri.
  
No dia 18 de setembro, o comitê organizador do Prêmio Jabuti anunciou os finalistas na primeira fase de sua 55ª edição. Entre os finalistas do mais importante prêmio literário brasileiro está o livro “Polinizadores no Brasil: Contribuição e Perspectivas para a Biodiversidade, Uso Sustentável, Conservação e Serviços Ambientais”, organizado por Vera L. Imperatriz-Fonseca (USP), Dora A. L. Canhos (CRIA), Denise A. Alves (USP) e Antonio M. Saraiva (USP), e publicado pela EDUSP.

Foto: Ivan Sazima.

Este é o primeiro livro publicado no país contextualizando o estado da arte sobre os polinizadores no Brasil, o seu impacto na biodiversidade, na agricultura e no agronegócio. Para isso, 85 pesquisadores da comunidade científica brasileira de 38 instituições de ensino e/ou pesquisa apresentaram uma análise profunda sobre o tema, dentro de suas áreas de especialidade, e elaboraram sugestões de políticas públicas e de ampliação da base de conhecimento sobre os polinizadores brasileiros.

Foto: Tom Wenseleers.

A publicação do livro ocorre num momento importante, em que a perda de polinizadores é pronunciada no cenário global, pois cerca de 88% das plantas com flores e 35% das culturas agrícolas são dependentes de animais para polinização, um serviço ambiental regulatório vital. Embora o declínio de populações de polinizadores seja uma preocupação mundial, esta é mais pronunciada nos trópicos, onde a grande maioria das espécies arbóreas depende de animais polinizadores e onde há uma forte pressão antrópica sobre áreas naturais preservadas para finalidades agrícolas.


Foto: Márcia Motta Maués.

Estamos em uma nova era, o Antropoceno, em que a população humana domina a Terra e cresce vertiginosamente. Essas pressões sobre os serviços ambientais valorizam toda a possibilidade de aumento de produção agrícola em pequenas áreas, sugerindo um novo desenho da paisagem, amigável aos polinizadores, e práticas de manejo mais adequadas. Além disso, as externalidades, como as mudanças climáticas globais, exigem um novo diálogo entre ciência e sociedade. O livro introduz as bases deste diálogo, e estimula a integração entre os setores público e privado.

Foto: Ivan Sazima.


Saiba mais!
 

19 de jun. de 2013

Lacunas: como mapear a ocorrência de espécies e identificar áreas pouco amostradas?

Sistema online permite a visualização de mapas de ocorrência de espécies de plantas e fungos do Brasil, além de agregar informações sobre o status dos dados sobre os espécimes disponíveis online, endemismos e o status de conservação das espécies.


O sistema Lacunas foi concebido pelo Centro de Referência em Informação Ambiental (CRIA) para prover uma ferramenta dinâmica para que os especialistas possam analisar o ‘status do conhecimento online’ sobre espécies da flora brasileira, facilmente identificando as espécies endêmicas, ameaçadas de extinção e suas distribuições geográficas, podendo identificar áreas subamostradas ou acervos que ainda não integraram seus dados online. A partir de uma interface web é possível produzir relatórios integrando registros de ocorrência de espécies de plantas e fungos disponíveis no INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos com o conhecimento taxonômico da Lista de Espécies da Flora do Brasil (edição 2012) mais o status de conservação da espécie com base nas listas de espécies ameaçadas de extinção do MMA e da Fundação Biodiversitas. O Lacunas é uma ferramenta importante para a definição de estratégias para novas coletas priorizando espécies e/ou áreas não amostradas, além de identificar grupos taxonômicos para a digitação/digitalização dos dados.

Melocactus violaceus Pfeiff. depositado no Herbário da Reserva Natural Vale - CVRD 13441, LINHARES, ES, BRASIL, 05/09/2011. [lat: -19.137121 long: -39.888076 WGS84]. É considerada uma espécie 'Deficiente em Dados' pela Lista Oficial da Flora Brasileira Ameaçada de Extinção, publicada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA).


Funcionamento do Lacunas
O sistema conta com filtros taxonômicos e de georeferenciamento. Desta maneira é possível, por exemplo, fazer a busca por uma dada espécie, considerando seu nome aceito e sinônimos, e apenas registros georeferenciados. O filtro taxonômico começa com as seguintes opções: algas, angiospermas, briófitas (subdivididas em antóceros, hepáticas e musgos), fungos (com as opções lato senso e stricto senso), gimnospermas e pteridófitas. A partir da escolha inicial do grupo, novos filtros são apresentados ao usuário possibilitando o refinamento da busca, chegando até o nível de espécie. A importância das coordenadas geográficas de cada espécime depositado nos herbários é enorme, pois em última análise determinam a qualidade e quantidade dos pontos de ocorrência das espécies, informações essencias para modelar a distribuição potencial das espécies com base em seu nicho ecológico. O sistema agrupa as espécies em 4 categorias:

(I) sem registros no Herbário Virtual
(II) com 1 - 5 registros
(III) com 6 - 20
(IV) com >20 registros

Esta divisão visa indicar rapidamente se as espécies possuem um número suficiente de registros para produzirem modelos de distribuição geográfica com uso potencial para processos de tomada de decisão. Em geral, assume-se ser necessário mais de 20 pontos de ocorrência com coordenadas consistentes e distintas para produzir um bom modelo. Para espécies com até 5 pontos obtém-se um modelo exploratório e de 6 a 20 pontos um modelo preliminar. Até o nível de gênero o relatório produz um gráfico mostrando quantas espécies estão em cada categoria de número de registros.

Exemplo da interface do Lacunas analisando informações disponíveis para o gênero Melocactus, Cactaceae. Na coluna da esquerda estão listadas as espécies do gênero agrupadas pelos números de pontos de ocorrência disponíveis, incluindo o status de conservação (clique para ampliar).

A base primária de dados do Lacunas provém da rede speciesLink (http://www.splink.org.br/) e para cada espécie o sistema apresenta mapas de distribuição baseados em dados obtidos em tempo real, checados pelos nomes validados por especialistas na Lista de Espécies da Flora do Brasil (2012). O usuário tem a opção de selecionar apenas os nomes aceitos ou de incluir sinônimos, fazer uma busca exata ou fonética, e ainda escolher o tipo e a qualidade das coordenadas geográficas associadas a cada registro. Quando uma espécie é selecionada, surgem informações associadas, como informações oficiais sobre o status de conservação, endemismo, um mapa contendo os pontos de ocorrência, os estados brasileiros onde ocorre, número de registros de coleta por ano e os provedores dos dados, dentre outras informações.

Informações para Melocactus violaceus (Cactaceae), uma espécie endêmica do Brasil. Além de considerada como 'Deficiente em Dados' pelo Anexo II do MMA, foi classificada como vulnerável pela Fundação Biodiversitas.

Clicando-se no mapa, o usuário é levado diretamente para a interface do speciesLink, com acesso aos dados de todos espécimes coletados para determinada espécie. A partir dessa página é possível realizar várias análises, como criar um mapa, plotando todos os pontos de ocorrência, ou fazer download dos pontos no formato do OpenModeller ou MaxEnt, por exemplo. Os mapas podem ser exibidos pela interface do Google Maps ou Google Earth, sendo que nesses casos cada ponto do mapa é clicável e traz informação sobre a origem do espécime, determinador e local de coleta, com coordenadas em graus decimais e datum. Alguns registros possuem imagens das exsicatas ou material vivo gerenciadas pelo sistema Exsiccatae, permitindo que detalhes sejam verificados rapidamente.

Informações associadas a Melocactus violaceus (Cactaceae) por meio do Lacunas. A partir do relatório de pontos de ocorrência é possível verificar os dados pela interface do Google Maps ou ainda visualizar imagens das exsicatas.

Conservação da Biodiversidade
Além de iniciar a busca utilizando o filtro taxonômico, o Lacunas permite consultar diretamente quais espécies estão na Lista de Espécies Ameaçadas da Flora Brasileira, por meio de links para o Anexo I e Anexo II da Instrução Normativa MMA nº 06 disponíveis na página inicial do Lacunas. Caso a espécie também esteja na lista de espécies ameaçadas de extinção da Fundação Biodiversitas, ao seu nome estará associada uma sigla (EX: Extinta, EW: Extinta na Natureza, CR: Criticamente em Perigo, EN: Em Perigo, VU: Vulnerável). Estas siglas indicam o grau de ameaça seguindo os critérios da IUCN.

Detalhe da associação dos nomes das espécies com o status de conservação com base na Instrução Normativa MMA nº 06 e na Fundação Biodiversitas (clique para ampliar).

Independentemente do método de busca, os resultados sempre mostrarão o número de registros encontrados, na frente dos nomes das espécies, de acordo com os critérios estabelecidos pelo usuário. Além disso, se a espécie constar como endêmica na Lista de Espécies da Flora e dos Fungos do Brasil, ao lado do nome será apresentado o ícone  E . Caso a espécie esteja listada em um dos anexos da Instrução Normativa MMA nº 06, ao lado do seu nome será apresentado o ícone  para espécies ameaçadas de extinção (Anexo I) e  para as espécies com deficiência de dados (Anexo II).

Potenciais usos do Lacunas
Os relatórios apresentados pelo sistema Lacunas necessitam do conhecimento do especialista para poder servir de base para a elaboração de estratégias de pesquisa e fomento, assim como auxiliar o desenvolvimento de políticas públicas considerando os compromissos assumidos pelo Brasil na Convenção sobre Diversidade Biológica. Espera-se que o relatório sirva de subsídio aos especialistas para:
  • Orientar novas coletas, tanto em relação às espécies como também às áreas geográficas prioritárias;
  • Auxiliar na identificação de grupos prioritários para digitação ou georreferenciamento dos dados;
  • Auxiliar na identificação de grupos pouco estudados, indicando a necessidade de formação de taxonomistas;
  • Auxiliar na identificação e avaliação de espécies ameaçadas de extinção.

A tomada de decisão na área de conservação da biodiversidade idealmente deve ser baseada em dados de alta qualidade e precisão. O sistema Lacunas é um exemplo de como ferramentas e programas podem ajudar a aumentar a qualidade e usabilidade dos dados. O desenvolvimento de plataformas de análise de dados como esta possibilita a criação de novas estratégias para pesquisa científica e também nos processos de tomada de decisão.

O caso da espécie Melocactus violaceus (Cactaceae) ilustra como é possível usar o sistema Lacunas como apoio na avaliação do status de conservação de espécies. De acordo com a Lista Oficial da Flora Brasileira Ameaçada de Extinção, publicada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), M. violaceus é uma espécie “Deficiente em Dados”. O MMA define espécie “Deficiente em Dados” como aquela cujas informações (distribuição geográfica, ameaças/impactos e usos, entre outras) são ainda deficientes, não permitindo enquadrá-la com segurança em uma condição de ameaçada.

Informações do relatório do Lacunas sobre Melocactus violaceus (clique para ampliar).


Porém, utilizando o Lacunas verificou-se que existem 66 registros para esta espécie, 20 deles com coordenadas distintas. Assim, a distribuição geográfica desta espécie se revelou bem documentada. Ainda é possível observar que M. violaceus têm sido coletada com regularidade, sendo que a ultima coleta ocorreu em 2012. Uma vez que estas informações estão facilmente disponíveis, especialistas podem usá-las na reavaliação do status de conservação desta e outras espécies.

 

Implicações práticas
O acesso aos dados é um fator-chave que liga ciência, políticas públicas e decisões legais. Desta maneira, além dos dados primários de biodiversidade estarem acessíveis, é necessária a criação de novas ferramentas para analisar e extrair conhecimento destes dados. Além disso, tais plataformas deveriam ser integradas, não somente dentro do país, mas também com interfaces de outros países, o que possibilitaria análises muito mais completas da biodiversidade. Muitas iniciativas estão sendo estruturadas, mas ainda é um grande desafio fazer com que as e-infraestruturas sejam de fato utilizadas no processo de tomada de decisão. A conscientização, tanto de cientistas quanto do poder público, de que apenas uma parceria sólida entre governo, cientistas, e mantenedores de e-infrastruturas pode promover o desenvolvimento de tais ferramentas é uma prioridade.

Interfaces como o Lacunas são cruciais para instrumentar a tomada de decisão. Nesse contexto o sistema Lacunas é inovador, sendo o resultado de uma parceria bem sucedida entre os mais de 80 herbários e pesquisadores associados do INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos do Brasil e os profissionais de tecnologia da informação do CRIA. Espera-se que o Lacunas se torne uma ferramenta importante na definição de novas estratégias para pesquisa científica, direcionando novos trabalhos e assim ajudando a ampliar o conhecimento e a compreensão da biodiversidade brasileira, contribuindo para a definição de novas políticas de conservação e uso sustentável.

Saiba mais!

Texto - Mariane de Sousa-Baena, Ricardo Braga-Neto, Sidnei de Souza, Vanderlei Canhos e Dora Ann Lange Canhos