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 Instituto de Pesquisas Amazônicas(IPAM), o Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia(Imazon) 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 dez anos da queima de todos os combustíveis fósseis do mundo —destaca.
A plataforma está sendo desenvolvida dentro da USP 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.
O RCGI — O Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) é um Centro de Pesquisa em Engenharia, criado em 2015, com financiamento da FAPESP e da Shell. As pesquisas do RCGI são focadas em inovações que possibilitem ao Brasil atingir os compromissos assumidos no Acordo de Paris, no âmbito das NDCs – Nationally Determined Contributions. Os projetos de pesquisa – 19, no total – estão ancorados em cinco programas: NBS (Nature Based Solutions); CCU (Carbon Capture and Utilization); BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage); GHG (Greenhouse Gases) e Advocacy. Atualmente, o centro conta com cerca de 400 pesquisadores.