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A ciência-cidadã como aliada na pesquisa e conservação de papagaios endêmicos da Mata Atlântica
Autores do Blog Ciência em Ação

Por: Viviane Zulian
Postado dia 27/11/2021

Bióloga pela Unochapecó, mestre e doutora em Ecologia pela UFRGS. Desde a graduação, busca melhorar o conhecimento sobre o tamanho populacional e a distribuição de espécies de papagaios ameaçados de extinção. Durante o doutorado, aprimorou análises estatísticas para integrar dados de diferentes fontes, incluindo dados de plataformas de ciência-cidadã e de pesquisa para mapeamento de distribuição de espécies.















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A implementação de ações de manejo e conservação, assim como a categorização do grau de ameaça de uma espécie, depende de conhecimento sobre a ocorrência dela. Entretanto, responder a simples pergunta “Onde a espécie ocorre?” nem sempre é tão fácil. Áreas de distribuição potencial extensas, dificuldade de acesso à essas áreas e, principalmente, a falta de recursos financeiros, dificultam estudos de mapeamento de distribuição. Por isso, na última década, têm-se buscado a utilização de dados coletados, de forma voluntária, por plataformas de ciência cidadã.
As iniciativas colaborativas de ciência cidadã permitem que voluntários compartilhem avistamentos da vida selvagem em plataformas online de fácil acesso. Devido à popularidade da observação de aves, plataformas de ciência cidadã oferecem um extraordinário número de detecções de diferentes espécies de aves, as quais trazem consigo a data do registro e a localidade. O eBird (Sullivan et al., 2009) e o Xeno-canto (Xeno-canto, 2019) em nível global, e o brasileiro WikiAves (WikiAves, 2019) são bons exemplos de plataformas que abrigam milhares de registros de aves. Esses dados têm o potencial de preencher lacunas no conhecimento da distribuição de espécies (Altwegg & Nichols, 2018; La Sorte & Somveille, 2020; Sullivan et al., 2017).

Embora abriguem muitos registros de espécies, existem grandes variações na tecnologia de amostragem, experiência e esforço entre os observadores, bem como diferentes diferenças em estruturas de dados e cobertura espacial entre as plataformas. Essas diferenças são importantes e devem ser levadas em consideração na hora de utilizar esses dados. A necessidade de considerar as peculiaridades de cada base de dados estimulou a construção de modelos estatísticos de distribuição de espécies que integram múltiplos conjuntos de dados para mapear a probabilidade da presença de espécies ao longo uma região de interesse (Fletcher et al., 2019; Isaac et al., 2020; Miller et al., 2019).

Uma das peculiaridades em bases de dados de ciências cidadãs, é que essas bases coletam somente dados de presença, ou seja, apenas onde a espécie foi encontrada. Entretanto, para obter uma estimativa mais precisa sobre a distribuição de uma espécie, são necessários tanto dados de presença, quanto de ausência da espécie. Dados de ausência mostram os locais onde a espécie foi procurada, mas não foi encontrada. Além disso, juntamente com os dados de presença e ausência, são necessárias informações adicionais sobre o esforço amostral, ou seja, quanto o observador procurou pela espécie naquela localidade. O fato de algumas plataformas de ciência cidadã não oferecerem essas informações de forma direta, pode dificultar o uso desses dados.

Um trabalho desenvolvido recentemente pelo Laboratório de Biologia de Populações da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) explorou formas de utilização dos dados de ciência cidadã no mapeamento de distribuição do papagaio-de-peito-roxo (Amazona vinacea). Essa é uma espécie ameaçada de extinção e endêmica da Mata Atlântica, mas que apresentava grande incerteza na sua área de distribuição: o mapa reportado pela International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) mostrava cinco áreas onde a espécie era considerada ‘residente’ e um grande polígono onde a espécie era considerada ‘possivelmente residente’ (Figura 1A). A incerteza na distribuição da espécie motivou os pesquisadores a buscarem formas de integrar os dados de pesquisa com de plataformas de ciência cidadã.

Imagem da Bocaina - Blog Ciência em Ação

Figura 1: A: Área de distribuição do papagaio-de-peito-roxo (Amazona vinacea) reportada pela IUCN, mostrando as áreas onde a espécie é residente (cinza escuro) e possivelmente residente (cinza claro). B: Área de distribuição mapeada neste estudo. As áreas em vermelho mais escuro mostram os municípios onde a probabilidade de ocorrência do papagaio-de-peito-roxo (Amazona vinacea) é mais alta.

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A partir da integração de dados de pesquisa com dados do eBird, WikiAves e Xeno-canto, foi possível demonstrar que, diferente das cinco áreas reportadas pela IUCN, a distribuição do papagaio-de-peito-roxo se concentra em duas grandes manchas: uma incluindo principalmente os estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, no Brasil, parte de Misiones, na Argentina e parte do Paraguai; e outra que incluí o sul da Bahia, Minas Gerais e Espírito Santo (Figura 1B). Futuros trabalhos deverão investigar se existe conexão entre as manchas ou se são populações isoladas. O mapa de probabilidade de ocupação produzido (Figura 1B) também mostra os locais onde ainda há incerteza sobre a distribuição da espécie. Municípios com valores de probabilidade perto de 0.5 são os locais com a maior incerteza e precisam ser foco de investigações futuras (Zulian et al., 2021).

Em relação aos dados utilizados, o estudo demostrou que é possível obter informações sobre esforço amostral mesmo das plataformas que não trazem essa informação de forma explícita. A partir do número de registros das espécies não-foco foi possível inferir quais locais foram visitados e a espécie foco (papagaio-de-peito-roxo) não foi registrada. Por exemplo, se temos uma localidade com registro de dezenas de outras espécies de aves, mas a espécie foco do estudo não foi registrada, é mais provável que ela não ocorra naquela localidade. Por outro lado, se a localidade tem poucas espécies registradas, é possível que a espécie ocorra, mas não tenha sido registrada por falta de esforço amostral.
 Assim, foram utilizados o número de espécies, o número de fotos e sons de outras espécies registradas como uma informação sobre esforço amostral e, com isso, construir históricos de detecção e não-detecção do papagaio para cada localidade. O uso dessas informações sobre esforço amostral aumentou a precisão das estimativas de ocupação do papagaio. A integração dos dados do eBird, WikiAves e Xeno-canto com os dados de pesquisa aumentou a cobertura espacial da amostragem e nos forneceu estimativas mais acuradas e mais precisas sobre a ocorrência do papagaio-de-peito-roxo. Além disso, o uso de covariáveis ambientais nas análises permitiu evidenciar a importância de remanescentes de Mata Atlântica e Mata com Araucária para a persistência da espécie (Zulian et al., 2021).

As plataformas de ciência cidadã, juntamente com modelos de integração de dados são ferramentas valiosas para estudos sobre área de distribuição das espécies. Esses estudos possibilitam melhorar o conhecimento sobre a distribuição atual e passada das espécies, além de fornecer subsídios para a categorização do grau de ameaça das espécies, o planejamento de ações de manejo e conservação futuras, bem como análise de resultados dessas ações.
Para mais detalhes, consulte os artigos na íntegra:

Zulian, V., Miller, D. A. W., & Ferraz, G. (2021). Integrating citizen‐science and planned‐survey data improves species distribution estimates. Diversity and Distributions, 00, 12. https://doi.org/10.1111/ddi.13416.

Zulian, V., Miller, D. A. W., & Ferraz, G. (2021a). Endemic and Threatened Amazona Parrots of the Atlantic Forest: An Overview of Their Geographic Range and Population Size. Diversity, 13(416). https://doi.org/10.3390/d13090416.

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Referências:Altwegg, R., & Nichols, J. D. (2018). Occupancy models for citizen-science data. Methods in Ecology and Evolution, 10(1), 8–21. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13090.

Fletcher, R. J., Hefley, T. J., Robertson, E. P., Zuckerberg, B., McCleery, R. A., & Dorazio, R. M. (2019). A practical guide for combining data to model species distributions. Ecology, e02710. https://doi.org/10.1002/ecy.2710

Isaac, N. J. B., Jarzyna, M. A., Keil, P., Dambly, L. I., Boersch-Supan, P. H., Browning, E., Freeman, S. N., Golding, N., Guillera-Arroita, G., Henrys, P. A., Jarvis, S., Lahoz-Monfort, J., Pagel, J., Pescott, O. L., Schmucki, R., Simmonds, E. G., & O’Hara, R. B. (2020). Data Integration for Large-Scale Models of Species Distributions. Trends in Ecology & Evolution, 35(1), 56–67. https://doi.org/10.1016/j.tree.2019.08.006.

La Sorte, F. A., & Somveille, M. (2020). Survey completeness of a global citizen‐science database of bird occurrence. Ecography, 43, 34–43.

Miller, D. A. W., Pacifici, K., Sanderlin, J. S., & Reich, B. J. (2019). The recent past and promising future for data integration methods to estimate species’ distributions. Methods in Ecology and Evolution, 10(1), 22–37. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13110.

Sullivan, B. L., Phillips, T., Dayer, A. A., Wood, C. L., Farnsworth, A., Iliff, M. J., Davies, I. J., Wiggins, A., Fink, D., Hochachka, W. M., Rodewald, A. D., Rosenberg, K. V., Bonney, R., & Kelling, S. (2017). Using open access observational data for conservation action: A case study for birds. Biological Conservation, 208, 5–14. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2016.04.031.

Sullivan, B. L., Wood, C. L., Iliff, M. J., Bonney, R. E., Fink, D., & Kelling, S. (2009). eBird: A citizen-based bird observation network in the biological sciences. Biological Conservation, 142(10), 2282–2292. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2009.05.006.

WikiAves. (2019). WikiAves, a Enciclopédia das Aves do Brasil. http://www.wikiaves.com.br.

Xeno-canto. (2019). Xeno-Canto: Bird Sounds from around the World. https://www.xeno-canto.org/.

Zulian, V., Miller, D. A. W., & Ferraz, G. (2021). Integrating citizen‐science and planned‐survey data improves species distribution estimates. Diversity and Distributions, 00, 12. https://doi.org/10.1111/ddi.13416.





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