A floresta tropical cobre 12% da superfície terrestre do planeta, mas abriga cerca de dois terços de todas as espécies terrestres. A Amazônia, que abrange a vasta bacia do rio Amazonas e o Escudo das Guianas na América do Sul, é a maior extensão de floresta tropical remanescente do mundo, abrigando mais espécies de animais do que qualquer outra paisagem terrestre do planeta.
Observar a vida selvagem nessas florestas escuras e densas repletas de insetos e palmeiras espinhosas é sempre um desafio. Isso se deve à própria natureza da biodiversidade na Amazônia, onde há um pequeno número de espécies abundantes e um número maior de espécies raras que são difíceis de fazer um levantamento adequado.

Compreender quais espécies estão presentes e como elas se relacionam com seu ambiente é de fundamental importância para a ecologia e conservação, fornecendo-nos informações essenciais sobre os impactos de distúrbios causados ​​pelo homem, como mudanças climáticas, extração de madeira ou queima de madeira. Por sua vez, isso também pode nos permitir aproveitar as atividades humanas sustentáveis, como a extração seletiva de madeira – a prática de remover uma ou duas árvores e deixar o resto intacto.

Como parte do projeto Bioclimate do BNP, estamos implantando uma série de correções tecnológicas, como armadilhas fotográficas e monitores acústicos passivos, para superar esses obstáculos e refinar nossa compreensão da vida selvagem amazônica. Esses dispositivos superam as pesquisas tradicionais por sua capacidade de coletar dados continuamente sem a necessidade de interferência humana, permitindo que os animais continuem seus negócios sem serem incomodados.

Os olhos entre as árvores

Armadilhas fotográficas são pequenos dispositivos que são acionados por mudanças de atividade em suas proximidades, como movimentos de animais. Eles foram essenciais para o nosso trabalho de campo na Floresta Nacional do Tapajós no Pará, noroeste do Brasil, permitindo-nos investigar se distúrbios como as mudanças climáticas impactaram a presença e o comportamento de animais que por sua vez são necessários aos processos naturais.

A dispersão de sementes pelos animais, que possibilita a regeneração da floresta, é um desses processos. Ao comer frutas ou carregar nozes, eles normalmente excretam ou soltam as sementes em outro lugar. Nossa pesquisa mostrou que pelo menos 85% de todas as espécies de árvores em nossas parcelas têm suas sementes espalhadas por animais.

Também sabemos que muitos desses animais são fortemente impactados por distúrbios. Para entender melhor o impacto da perda dessas espécies dispersoras de sementes, precisamos saber quais espalham quais plantas e até onde.

Tentamos ver isso instalando câmeras ao pé de árvores frutíferas em nosso local de estudo, revelando quais espécies estavam comendo quais frutas e, assim, transportando sementes pela floresta.

A pesquisa resultou em mais de 30.000 horas de filmagem e pudemos verificar que 5.459 vídeos continham animais. Um impressionante total de 152 espécies de aves e mamíferos foi registrado, incluindo raros registros de espécies ameaçadas, como o papagaio-azuis (Pyrilia vulturina).

Os vídeos incluíam insights incríveis sobre o comportamento animal, como uma jaguatirica (Leopardus pardalis) caçando um gambá comum (Didelphis marsupialis), um tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla) carregando um bebê nas costas e até uma curiosa fêmea de macaco-prego (Sapajus). apella) que pegou uma câmera e acabou jogando-a no chão.

É importante ressaltar que também registramos 48 espécies comendo frutas, incluindo espécies consideradas importantes dispersoras de sementes, como a anta sul-americana (Tapirus terrestris) que é capaz de espalhar sementes grandes a distâncias maiores devido ao seu tamanho.

Nossa pesquisa demonstrou que espécies de aves como o jacu (Penelope pileata) e mamíferos como o sagüi-prateado (Mico argentatus) e o veado-catinteiro (Mazama nemorivaga) são consumidores frequentes de frutas. Muitas dessas espécies são caçadas em excesso na região de estudo, o que pode levar a impactos em cascata para a regeneração da floresta.

Florestas pulsantes

Os gravadores acústicos, por outro lado, são fundamentais para compilar inventários da comunidade de aves rica em espécies. De fato, embora os pássaros raramente sejam vistos em florestas densas, suas vocalizações revelam sua presença.

Quando os ornitólogos estudam pássaros tropicais, eles são limitados pela frequência com que podem realizar contagens, pois muitas vezes é logisticamente desafiador retornar a locais individuais. Conseqüentemente, as pesquisas tradicionais costumam ter uma duração bastante longa - entre 5 e 15 minutos - com apenas um número limitado de contagens repetidas em cada local pesquisado. Isso significa que apenas uma pequena proporção do período de tempo em que os pássaros estão mais ativos - as duas horas após o nascer do sol, normalmente conhecido como coro do amanhecer - pode ser pesquisado.

No entanto, os pássaros não cantam todos ao mesmo tempo:algumas espécies preferem cantar muito cedo pela manhã, a maioria espera até que esteja um pouco mais quente e o sol esteja totalmente alto, e algumas outras acordam tarde. Ao nos limitarmos a alguns levantamentos, é difícil cobrir todo o período e detectar todas as espécies presentes. Além disso, pesquisas realizadas apenas em alguns dias significam que fatores como o clima ou a presença de predadores em determinados dias podem alterar completamente quais espécies são detectadas.

Nossa pesquisa descobriu que, ao configurar gravadores acústicos autônomos para fazer 240 gravações muito curtas de 15 segundos, totalizando uma hora de levantamento, poderíamos registrar 50% mais espécies em cada local pesquisado em comparação com quatro levantamentos de 15 minutos que replicaram a duração do trabalho humano. pesquisas. As pesquisas extras nos permitiram espalhar nosso período de pesquisa por mais dias, mas o mais importante por todo o coro da madrugada. Descobrimos que havia um pequeno grupo de espécies que preferia cantar de 15 minutos antes do nascer do sol a 15 minutos depois, e só poderíamos detectá-los se tivéssemos vários levantamentos durante esse período – algo só possível com gravadores automatizados.

Esses levantamentos mais completos nos permitem fornecer melhores estimativas das espécies que vivem nessas regiões hiperdiversas – mas também daquelas que desaparecem quando as florestas são derrubadas ou queimadas. Graças a este método, conseguimos detectar 224 espécies de aves em 29 locais com um total de apenas uma hora de levantamento em cada local.

As espécies presentes em florestas intactas e perturbadas também confirmaram nossa pesquisa anterior que mostrou que florestas primárias não perturbadas possuem comunidades de aves únicas que são perdidas quando as florestas são danificadas pela extração seletiva de madeira ou incêndios florestais.

Gravadores acústicos também nos permitiram coletar dados por longos períodos de tempo, com mais de 10.000 horas cronometradas até agora.

No entanto, coletar dados nessa escala também significa que não é viável para um cientista ouvir todas as gravações. Em vez disso, o novo campo da ecoacústica desenvolveu técnicas estatísticas para caracterizar paisagens sonoras inteiras. Esses índices acústicos medem a variação em amplitude e frequência para fornecer uma métrica de quão ocupada ou variada é cada paisagem sonora. Ao eliminar a necessidade de identificar sons individuais, eles podem processar com eficiência grandes volumes de dados acústicos.

Usamos índices acústicos para mostrar que florestas primárias não perturbadas têm paisagens sonoras únicas que podem ser identificadas com técnicas de aprendizado de máquina. Esses dados, por sua vez, nos permitem contrastar paisagens sonoras que foram perturbadas por fenômenos como incêndios ou extração de madeira e identificar os grupos de espécies que foram mais impactados.

Para concluir, armadilhas fotográficas e gravadores acústicos nos permitem ter olhos e ouvidos na floresta mesmo quando nossos pesquisadores não estão lá. À medida que a tecnologia se desenvolve, continuaremos a usar as técnicas mais recentes para entender melhor o comportamento e a ecologia dos animais e como usá-los para melhor valorizar e proteger os habitats em que vivem.

Estamos particularmente procurando desenvolver modelos de aprendizado profundo para identificar espécies e, em alguns casos, diferenciar indivíduos da mesma espécie. Imagens e sons gravados de gravadores automatizados estão abrindo novas maneiras de entender a abundância e o comportamento dos animais, fornecendo novos insights sobre o mundo secreto da fauna das florestas tropicais.