Imagine que você é um cientista e quer rastrear a população de espécies de sapos ameaçadas, digamos, na floresta tropical porto-riquenha.
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Antigamente, você teria que escrever uma proposta, ganhar uma verba, montar uma equipe, sair para o campo e passar algumas semanas ou meses coletando e catalogando amostras manualmente. Alguns anos depois, se você quisesse saber se a população de rãs se recuperou ou ficou ainda menor, você teria que passar pelo mesmo processo novamente.
Uma nova maneira de coletar essa informação, apresentada hoje por cientistas da Universidade de Porto Rico na revista PeerJ, promete tornar esse processo muito mais fácil, rápido e abrangente. A idéia deles - uma rede de microfones amplamente distribuídos e software de reconhecimento de áudio baseado na web, que eles chamam de ARBIMON (para Rede de Monitoramento Remoto Automatizado de Biodiversidade) - poderia um dia tornar possível para nós ter estimativas em tempo real sobre os níveis críticos de população animal. manchas em todo o mundo.
Os pesquisadores projetaram a parte de hardware distribuído do sistema para ser construída a partir de componentes relativamente baratos e amplamente disponíveis - como iPods e baterias de carro - junto com estojos à prova d'água e painéis solares, o que permitiria que os microfones, uma vez instalados, durassem vários anos. A idéia é que uma rede desses microfones, com cerca de 50 metros quadrados, funcionaria como ouvidos remotos ouvindo o ecossistema: a cada dez minutos, cada microfone gravaria um minuto dos sons do ecossistema local (totalizando 144 gravações por dia) e enviá-lo através de uma antena de rádio para uma estação base próxima.
O sistema será feito a partir de uma rede de estações de gravação amplamente posicionadas e uma interface unificada que permitirá aos biólogos acessarem os dados. (Imagem via ARBIMON) Cada estação base enviará as gravações para um servidor centralizado em Porto Rico, de onde serão publicadas em tempo quase real no Arbimon.com. Simultaneamente, o software analisará os sons da gravação para identificar os diferentes ruídos produzidos por diferentes espécies. Usando um banco existente de chamadas de espécies identificadas, o software atribuirá sons específicos a determinados pássaros, sapos e outras criaturas.
Usuários verificados - talvez um biólogo trabalhando em pesquisas sobre uma espécie em particular, ou um membro do público em geral com experiência em observação de pássaros, por exemplo - podem contribuir para o projeto ouvindo as gravações e verificando se o software está identificando corretamente sons e combinando-os com as espécies certas. Com o tempo, a entrada dos usuários treinará o software para se tornar mais preciso.
Eventualmente, uma vez que o software é treinado para identificar cada chamada, os pesquisadores dizem que será capaz de processar mais de 100.000 gravações de um minuto em menos de uma hora. Como resultado, um biólogo poderá acessar um fluxo constante de dados sobre os níveis de uma espécie específica em pontos ao redor do mundo, ou as populações flutuantes de várias espécies em um ecossistema.
Inicialmente, os biólogos podem indexar certas frequências de chamadas de uma espécie para populações conhecidas daquela espécie em cada local - por exemplo, 400 chiliques de coqui por hora significa que 10 coquis estão na área. Mais tarde, quando a frequência de chamadas muda, esses dados podem ser extrapolados para inferir flutuações na população presente.
No artigo publicado, a capacidade do sistema foi demonstrada rastreando populações de várias espécies de aves, sapos, insetos e mamíferos em Porto Rico e Costa Rica nos últimos anos. No local de pesquisa de Porto Rico, no pântano de Sabana Seca, os pesquisadores se concentraram em rastrear populações da rã Coqui das Planícies, um anfíbio ameaçado de extinção descoberto em 2005 com um chiado alto e distinto.
Os microfones foram instalados pela primeira vez lá em 2008, e ao longo dos anos subseqüentes, os pesquisadores treinaram o software para se tornar cada vez mais preciso analisando os vários sons captados e determinando quais eram os chilres das planícies coqui. Eventualmente, os cientistas mapearam variações na frequência do chirp em escalas de tempo diárias e sazonais e foram capazes de combiná-las com dados levantados sobre mudanças na população de coqui.
Uma das razões pelas quais esses pesquisadores estão mais empolgados com o novo sistema é a maneira como ele padroniza e armazena permanentemente as amostras de áudio indefinidamente. Daqui a cinquenta anos, dizem eles, se um biólogo da conservação quiser olhar para o modo como as populações de uma espécie flutuaram ao longo do tempo, ele pode simplesmente acessar as gravações e analisá-las. Isso não apenas ajudará a rastrear populações ameaçadas, mas também poderá identificar quando espécies invasoras começaram a dominar certos nichos ecológicos.
O próximo passo, segundo os pesquisadores, é instalar essas configurações de microfone em todos os tipos de ecossistemas - em todos os lugares onde há uma espécie que merece atenção.
