terça-feira, 16 de novembro de 2010

Lacunas do conhecimento em ciências ambientais oportunizam o desenvolvimento de novas tecnologias

Oportunidade no desconhecido
Conseguir dados mais abundantes e precisos de forma mais rápida e eficiente é uma necessidade fundamental para o avanço de vários ramos das ciências ambientais. Exatamente por isso, as pesquisas relacionadas ao meio ambiente são também uma oportunidade para estimular o desenvolvimento da ciência computacional.

Esse foi o enfoque dado ao Workshop de Ciência Ambiental, promovido pelo Instituto Virtual de Pesquisas FAPESP-Microsoft Research na semana passada, na sede da Fundação.

O evento reuniu um grupo de pesquisadores do Brasil e do exterior com o objetivo de identificar problemas de pesquisa na área ambiental que possam ser enfrentados com o desenvolvimento de novas tecnologias computacionais. O encontro também foi o primeiro passo para o planejamento de um experimento multidisciplinar de pesquisas ambientais.

De acordo com Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP, que abriu as discussões no último dia do workshop, os avanços no campo da e-science, ao aumentar a capacidade de processar dados e reunir competências, têm permitido realizações que não seriam possíveis em um passado recente.

“Essas oportunidades para grandes avanços científicos surgiram graças ao desenvolvimento de novos instrumentos, que permitem observar coisas menores, ou maiores, ou mais complexas ou mais distantes do que no passado”, disse.

Essa noção foi aplicada no âmbito da parceria entre FAPESP e Microsoft Research (MSR), em um projeto piloto realizado na Mata Atlântica que consistiu na instalação de uma rede de 50 sensores para coletar dados ambientais em grande escala. Trata-se da base para o desenvolvimento de um projeto que instalará sensores em vastas áreas da Amazônia, a fim de monitorar e compreender o funcionamento da floresta.

“Além disso, achamos que essa experiência abre caminho para outras possibilidades. Um dos desafios para desenvolver projetos de pesquisa e utilizar tais instrumentos consiste em reunir pesquisadores de áreas tão diferentes. Todos tendem, naturalmente, a querer fazer o que sempre fizeram muito bem em suas especialidades, por isso a cooperação não é algo trivial”, afirmou.

Para Brito Cruz, a ciência ambiental é um desses grandes campos nos quais existe a possibilidade de encontrar um terreno comum entre as várias especialidades científicas. “A floresta, em particular, parece ser um foco especialmente rico para essa interação”, disse.

Mas, além da floresta, segundo Brito Cruz, a FAPESP pode considerar também a extensão dessa colaboração científica para outros tipos de questões ambientais, como as emissões de carbono e de gases de efeito estufa.

“Há controvérsias, por exemplo, em relação à quantidade das emissões relacionadas à cana-de-açúcar. Os métodos para essas medições poderiam ser aprimorados e esse é certamente um campo em que a ciência se beneficiaria muito dessas novas capacidades computacionais. Há espaço para trazer algo interessante cientificamente e importante em termos de políticas relacionadas a biocombustíveis – um tema central para o Brasil”, disse.

Brito Cruz também destacou que, além do projeto em conjunto com a MSR, a FAPESP também tem importantes acordos com conselhos de pesquisa do Reino Unido para a área de ciência ambiental – entre eles o National Environment Research Council.

“Sabemos que a MSR também tem cientistas trabalhando no Reino Unido nessas áreas. Estamos avaliando como podemos estabelecer um diálogo entre todos esses projetos, a fim de unir interesses comuns e firmar colaborações”, afirmou.

Clima na Amazônia
Durante o workshop, Carlos Nobre, pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e coordenador executivo do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG), resumiu o estado atual das pesquisa sobre o clima na Amazônia, justificando a necessidade de desenvolver sensores de alta performance e baixo custo, a serem espalhados em larga escala na região.

De acordo com Nobre, o conjunto de estudos realizados na região amazônica até agora aponta que, se mais de 40% da floresta for desmatada, o sistema climático atingirá um tipping point, isto é, um ponto de saturação que tornaria a mudança ambiental irreversível, favorecendo a savanização do bioma.

Do ponto de vista do aquecimento global, os modelos indicam que o tipping point é um aumento médio da temperatura acima de 2º C. Para que a temperatura não ultrapasse essa média, estima-se que seja necessário manter as emissões de gases de efeito estufa no limite de 400 partes por milhão (ppm).

“O desmatamento no Brasil aumentou muito rapidamente até 2006, chegando a até 25 mil quilômetros quadrados por ano. Se esse ritmo continuar, até 2050 cerca de 50% da Amazônia estaria devastada, ultrapassando o tipping point e tornando impossível a recuperação do bioma”, indicou.

No entanto, segundo Nobre, as políticas públicas implementadas para deter o desmatamento parecem estar surtindo efeito. Desde 2006, a devastação começou a declinar e em 2009 caiu para 7 mil quilômetros quadrados.

“Se essa tendência persistir, o cenário em 2050 vai se manter abaixo do tipping point. As políticas para reduzir o desmatamento, que dependem do Brasil, aparentemente estão surtindo efeito nos últimos cinco anos. No entanto, a emissão de CO2 a partir de combustíveis fósseis continua subindo expressivamente – e o controle dessas emissões não depende das políticas brasileiras. Já atingimos o patamar dos 400 ppm e, se seguirmos nessa tendência, o tipping point será amplamente ultrapassado em breve”, explicou.

Segundo o cientista, nesse contexto será preciso desenvolver modelos climáticos brasileiros a fim de compreender com precisão a dinâmica climática na Amazônia e estabelecer medidas de mitigação. Para isso, o Inpe está instalando o supercomputador Tupã, adquirido com apoio da FAPESP e do Ministério da Ciência e Tecnologia.

O  equipamento – um sistema Cray com desempenho de 244 trilhões de operações de ponto flutuante por segundo – será o sexto computador mais poderoso do mundo aplicado às ciências do clima.

“O que precisamos agora, além de produzir o modelo brasileiro, é compreender os processos complexos envolvidos com a funcionalidade dos sistemas climáticos e biológicos da Amazônia. Para isso, será preciso espalhar, em vastas áreas, sensores capazes de trazer dados muito detalhados de forma muito eficiente”, disse.

Uma questão central, segundo Nobre, é de quantas espécies o ecossistema precisa para manter o nível adequado de transpiração e troca de gases com a atmosfera.

“Para ter essa resposta, teremos que monitorar individualmente cada espécie na floresta. No laboratório, podemos controlar um grande número de variáveis, mas fazer esse tipo de estudo na natureza é mais difícil. Precisaremos de uma grande rede de geossensores e biossensores”, afirmou.

Fonte: Fábio de Castro / Agência FAPESP

Amazônia: Geossensores para entender melhor a relação entre floresta, clima e atmosfera

Geossensores para estudar a Amazônia
O desenvolvimento e a aplicação de redes de geossensores para monitoramento ambiental, em particular na Floresta Amazônica, poderá contribuir para a melhor compreensão de como a floresta interage com a atmosfera e como ela influencia o clima e, de outro lado, como o clima afeta a floresta e o ecossistema.

O destaque foi feito por Celso Von Randow, pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), no Workshop de Ciência Ambiental, promovido pelo Instituto Virtual de Pesquisas FAPESP-Microsoft Research nos dias 11 e 12 de novembro, na sede da FAPESP.

Segundo Von Randow, um dos desafios para se colocar em prática a rede de geossensores esbarra na tecnologia a ser desenvolvida para a região amazônica.

“Como tornar os sensores mais baratos o suficiente para podermos dispor de milhares deles é um desafio tecnológico a ser superado. Outro é como manejar uma quantidade imensa de dados. Precisamos desenvolver softwares melhores e mais avançados”, disse.

O pesquisador apresentou no workshop um projeto de geossensores cujo objetivo é medir a variabilidade espacial da temperatura e umidade na Floresta Amazônica e na atmosfera. O projeto tem apoio da FAPESP por meio da modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular.

A pesquisa, feita em parceria com cientistas do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP), buscar entender melhor aspectos relacionados ao microclima da floresta.

“Do ponto de vista tecnológico, colocar sensores na Amazônia é muito mais complicado por causa da temperatura, da umidade, das chuvas e pela própria complexidade da floresta. Nosso projeto pretende medir os fluxos de dióxido de carbono e de água entre a floresta e a atmosfera, entre outros aspectos”, explicou.

O projeto se baseia no experimento piloto realizado pelo IAG na Mata Atlântica no Parque Estadual da Serra do Mar, localizado entre os municípios de São Luiz de Paraitinga e Ubatuba, em São Paulo.

“Com esse experimento piloto, conseguimos entender características de como a floresta tropical e a temperatura variam”, disse Humberto Ribeiro da Rocha, professor titular do IAG/USP, outro palestrante no workshop.

O experimento utilizou cerca de 200 sensores que coletaram dados a cada 30 segundos em média. No caso da Amazônia serão precisos milhares de sensores. A previsão é que entre julho e agosto de 2011 o modelo estará pronto para teste. Os pesquisadores esperam que grupos de divesas áreas do conhecimento sejam agregados para o estudo de aspectos relacionados à biologia e ecossistema da região.

Fonte: Alex Sander Alcântara / Agência FAPESP

Fiocruz: Parque tecnológico no Ceará em 2011

Está prevista para o segundo semestre de 2011 a implantação de um parque tecnológico da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) no Ceará.

O polo será instalado em área de 11 hectares no Eusébio, região metropolitana de Fortaleza, com investimento inicial de R$ 10 milhões, e de mais R$ 300 milhões com as plantas produtivas de vacinas e biofármacos.

Os números foram anunciados pelo vice-presidente de Tecnologia da Fiocruz, Carlos Gadelha, na semana passada, no Workshop sobre Gestão do Conhecimento e Inovação em Saúde, realizado em Fortaleza.

O parque tecnológico será focado exclusivamente em saúde. A Fiocruz chega ao Ceará também com atividades no ensino. Será iniciado em 2011 um mestrado para a formação de professores e pesquisadores para a atenção básica à saúde. O curso é realizado em parceria com cinco universidades e terá inicialmente cinco turmas de 20 alunos.

Fonte: Agência FAPESP