Como citar:

Bovo AAA, Somenzari M, Alexandrino ER, Prestes NP, Martinez J, Ferraz KMPMB. Ciência cidadã aplicada à conservação de uma espécie ameaçada: o caso do papagaio-de-peito-roxo. Biodivers. Bras. [Internet]. 2024; 14(3): 7-18. doi: 10.37002/biodiversidadebrasileira.v14i3.2421

Introdução

Em um cenário onde a perda de biodiversidade é crescente e os recursos voltados para a conservação são escassos, ferramentas que auxiliam no planejamento para conservação são cruciais para aumentar a eficiência dos esforços e recursos investidos. Um exemplo de ferramenta aplicada para o planejamento de conservação de espécies é a modelagem de distribuição de espécie (MDE), que, a partir de dados de presença de uma espécie e de informações ambientais, permite a identificação de locais com maior adequabilidade ambiental, associados às áreas com maior probabilidade de presença da espécie[1]. A MDE tem sido aplicada com sucesso para busca de novas populações[2], identificação de áreas e corredores prioritários[3][4][5] e previsão de impactos causados por perda de habitat [6], entre outros usos.

Para a MDE aplicada à conservação, é fundamental a utilização de registros acurados de presença, ou seja, registros associados a coordenada geográfica do local exato onde a espécie estava quando foi registrada, e que estejam bem distribuídos de modo a caracterizar ambientalmente toda a área de distribuição da espécie. Registros que contenham como única informação espacial disponível a localidade (município, unidade de conservação, propriedade particular, etc.) devem ser descartados deste tipo de análise, pois sua utilização pode inserir informações incertas e fazer com que os resultados sejam pouco confiáveis[7].

Nesse contexto, a ciência cidadã tem sido reconhecida como fonte de dados para preencher lacunas de informações sobre a biodiversidade[8][9], em especial para prover dados de presença de diversas espécies, que podem ser compilados para a utilização na MDE[10]. A ciência cidadã pode ser definida como a “participação de não-profissionais em investigações científicas”[11][12], e esta pode ir desde a coleta de dados até a abordagem de questões científicas[13]. Um grande aumento e popularização de diversas plataformas de ciência cidadã (e.g. eBird, iNaturalist e WikiAves), especialmente no grupo das aves, ocorreu nos últimos anos, e os dados oriundos dessas plataformas têm sido utilizados com sucesso em estudos científicos, envolvendo migração[14][15][16] e tendências populacionais[17], por exemplo.

Entre as muitas espécies ameaçadas que necessitam de ações de conservação, está o papagaio-de-peito-roxo (Amazona vinacea), uma espécie da família Psittacidae que ocorre no Brasil, da Bahia ao Rio Grande do Sul, Argentina e Paraguai[18][19][20]. É considerado endêmico da Mata Atlântica[21], embora possua registros nos biomas limítrofes[20]. Sua alimentação é composta principalmente por frutos e sementes[22][23], nidifica em cavidades de árvores[18] e pode ser observado em casais ou em grandes bandos[22]. Na maior parte da sua distribuição, a espécie é associada à araucária (Araucaria angustigolia), de forma que o pinhão é o principal recurso alimentar para a espécie durante o inverno.

Devido à perda e fragmentação de habitat e ao comércio ilegal de animais silvestres, a espécie é classificada globalmente como em perigo de extinção (EN)[24], nacionalmente como vulnerável (VU)[25] e está presente em todas listas estaduais de espécies ameaçadas de extinção dos estados onde ocorre: EN no Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Espírito Santo; VU no Paraná, Rio de Janeiro e Minas Gerais, e criticamente ameaçada (CR) em São Paulo e Bahia[26][27][28][29][30][31][32]. Para mitigar as ameaças à espécie visando promover a sua conservação, são necessárias ações que vêm sendo planejadas e implementadas principalmente pelo Plano de Ação Nacional para a Conservação dos Papagaios (PAN Papagaios[33][34]) e mais recentemente, pelo PAN Aves da Mata Atlântica, e que são baseadas em diversas informações sobre a espécie, como os locais onde ocorre.

A despeito de mais de 20 anos de trabalhos dedicados a conservação da espécie, o conhecimento científico sobre o papagaio-de-peito-roxo é majoritariamente proveniente de pesquisas desenvolvidas na porção sul da distribuição, nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul[22][23][35][36]. Em outras regiões, como no sul de São Paulo/norte do Paraná e na divisa de São Paulo com Minas Gerais (Serra da Mantiqueira), projetos recentes começaram a investigar aspectos populacionais da espécie[36][37]. Na porção norte de sua distribuição, especialmente nos estados de Minas Gerais, Espírito Santo e Bahia, existem apenas dados pontuais[38] e os poucos registros documentados da espécie são oriundos de listas de assembleias de aves[39]. Essa baixa quantidade de informação da maior parte da área de ocorrência do papagaio-de-peito-roxo prejudica a construção de bons modelos de distribuição e, consequentemente, limita o potencial da ferramenta.

Neste caso, a forma encontrada para aumentar a quantidade de informações sobre a ocorrência da espécie foi consultar registros depositados em plataformas de ciência cidadã. No Brasil, a plataforma mais popular é o WikiAves[40][41] com mais de 42000 usuários cadastrados e 5 milhões de registros, dos quais 2.301 são de papagaio-de-peito-roxo (dados de agosto de 2022). Porém, a quantidade destes registros que conta com coordenada geográfica acurada é extremamente baixa (cerca de 2%; [42]), além de não estarem disponíveis aos usuários, com acesso vinculado à solicitação à administração do site.

O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial da ciência cidadã para prover dados acurados para a MDE com a finalidade de serem aplicados na conservação da espécie. Usamos o papagaio-de-peito-roxo como um estudo de caso para complementar, com informações enviadas por meio da interação com observadores de aves, a base de dados coletados por cientistas. Este trabalho ressalta a importância da coleta de dados acurados, particularmente no caso dos observadores de aves, e como ela pode beneficiar a conservação de espécies ameaçadas.

Material e Métodos

Construímos o banco de dados de presença do papagaio-de-peito-roxo com registros coletados a partir do ano de 2002 por pesquisadores em projetos envolvendo ecologia e conservação[22], dieta[23], dispersão de sementes[35] e estimativas populacionais[36] da espécie. Utilizamos o ano de 2002 como limite para a inclusão de dados porque dados anteriores a esse período (dados históricos) poderiam representar áreas que já foram alteradas e não possuem mais habitat para a presença da espécie. O banco de dados foi construído com registros contendo principalmente data, coordenadas geográficas e método de registro, além de outras informações adicionais, e após sua construção, identificamos regiões com ausência de informações acuradas (Figura 1).

Em seguida, selecionamos 104 municípios com registros do papagaio-de-peito-roxo postados no WikiAves, mas que ainda não constavam na nossa base de dados, e entramos em contato com todos os autores (n = 233 usuários), solicitando as coordenadas geográficas acuradas dos mesmos (latitude e longitude). A limitação da abordagem a esses municípios foi devido ao objetivo de buscar pontos de presença em locais ainda não presentes em nossa base de dados para melhor uso na MDE. Enviamos as solicitações para cada usuário através do próprio site em fevereiro e março de 2020, quando também pedimos o envio de possíveis outros registros da espécie, independentemente do município em que tivessem sido feitos. Embora outras plataformas existam e tenham dados disponíveis, focamos no WikiAves por ser a plataforma mais popular no Brasil e por se adequar ao nosso objetivo, permitindo testar se o uso de informações provenientes de cidadãos cientistas podem ser utilizadas para a conservação aplicada de uma espécie ameaçada.

Para medir a mudança na representatividade dos pontos após a inclusão dos dados enviados pelos observadores de aves, utilizamos a área de ocupação (AOO), a extensão de ocorrência (EOO) e a quantidade de pontos em cada ecorregião. A AOO e EOO são amplamente utilizadas como parâmetros para representar a distribuição de uma espécie[43]. A AOO representa a soma da área de todos as células com presença da espécie em uma grade de 2 km de resolução, enquanto a EOO é a área dentro do mínimo polígono convexo dos registros[43]. Ambas medidas são importantes e complementares que representam o quão grande é a área de distribuição de uma espécie (EOO) e o quanto a espécie se distribui dentro dessa área (AOO), destacando tanto espécies que possuem distribuição restrita, quanto aquelas que possuem apenas populações pontuais dentro de uma grande área de distribuição. Essas medidas foram calculadas no ambiente R[44] utilizando o pacote ConR[45]. Utilizamos o mapa de ecorregiões terrestres do mundo[46] para classificar os pontos de acordo com a fitofisionomia e analisar a representatividade dos dados nas diferentes formações em que a espécie ocorre. O mapa de ecorregiões apresenta uma classificação mais detalhada que a de bioma, dividindo a Mata Atlântica, por exemplo, em áreas de campos nativos, florestas úmidas próximas da costa e florestas de interior, por exemplo. Essa caracterização foi utilizada para identificar se o acréscimo de informações de ciência cidadã aumentou a abrangência dos dados em questão de representatividade dos diferentes ambientes utilizados pelo papagaio-de-peito-roxo.

Como a base de dados possui algumas agregações de pontos utilizamos uma rarefação espacial de 1 km para os cálculos envolvendo a presença de pontos em ecorregiões[47]. Essas agregações são originadas, principalmente, por pontos coletados em diferentes anos ou por diferentes pessoas nos mesmos locais e por dados oriundos de monitoramento por telemetria. Utilizar todos os pontos poderia enviesar a análise dos dados espaciais, visto que mais pontos em áreas onde já existem registros, são redundantes para o modelo/algoritmo, em comparação com pontos em novas áreas e que trazem novas informações para o banco de dados. A rarefação é uma técnica que exclui pontos que estão a uma distância menor que uma distância estabelecida, como 1 km nesse caso. Assim, as aglomerações de pontos presentes em uma distância menor que 1 km foram, ao final, representadas por um único ponto.

Resultados

Recebemos respostas de 121 dos usuários consultados (52%), dos quais 53 possuíam registros acurados do papagaio-de-peito-roxo, e assim, contri-buíram com 122 registros da espécie (1 a 23 registros por usuário; Figura 2). O número de usuários com registros acurados corresponde a 44% dos usuários que responderam ao nosso contato. Esses registros estão distribuídos por 69 municípios, dos quais 57 não estavam representados em nossa base de dados. Suas coordenadas foram adicionadas à base de dados construída com pontos coletados por especialistas e aumentaram notavelmente a abrangência dos registros acurados de papagaio-de-peito-roxo (Figura 3). As principais adições obtidas são provenientes dos estados de Santa Catarina (registros em 29 municípios, dos quais 22 novos para a base de dados), Minas Gerais (25 municípios, 23 novos) e Espírito Santo (7 municípios novos). O número de municípios com registros acurados aumentou de 111 para 168 ao acrescentarmos as informações fornecidas pelos observadores de aves.

Ambas as métricas para quantificar a distribui-ção da espécie, AOO e EOO, aumentaram com o acréscimo dos pontos de ciência cidadã, sendo o maior aumento (27%) na AOO, de 1.444 km² para 1.828 km², enquanto o da EOO foi de 6% (Tabela 1). Os pontos oriundos de ciência cidadã aumentaram a quantidade de pontos em sete ecorregiões, sendo que em cinco delas corresponderam a mais de 50% do número final de pontos, além de ser a única fonte de registros para a ecorregião “Floresta Costeira da Bahia”.

Discussão

A inclusão dos registros de papagaio-de-peito-roxo fornecidos pelos cidadãos cientistas permitiu a construção de uma base de dados muito mais representativa sobre a área de distribuição da espécie, aumentando o número de municípios, ecorregiões e a abrangência geográfica. Consequentemente, foi possível construir um modelo com pontos de presença distribuídos ao longo de toda a sua área de ocorrência, gerando informações válidas para melhor planejar a conservação da espécie (o processo de construção do modelo pode ser consultado em[48]). Essas informações ajudarão a manter atualizado o mapa de distribuição da espécie na IUCN, que é utilizado, juntamente com outras informações, nas avaliações (global, nacional e estaduais) do estado de conservação da espécie que analisa sua permanência nas listas de espécies ameaçadas.

Embora o percentual de pontos adicionados à base de dados inicial não tenha sido numericamente grande (apenas 3% do total), sua disposição espacial/geográfica permitiu aumentar a representatividade da distribuição do papagaio-de-peito-roxo. Além do grande número de municípios com pontos adicionados à base de dados, o aumento da AOO e EOO chama a atenção, visto que são métricas utilizadas na categorização do grau de ameaça de espécies ameaçadas, e que podem ter seu cálculo aprimorado com a utilização de dados coletados por observadores de aves, como nesse caso. O aumento representativo (maior que 50%) no número de registros em cinco ecorregiões reforça que o incremento no número de municípios e da AOO não é devido apenas a pontos oriundos de uma única região. A maior representatividade no número de ecorregiões faz com que a área ocupada pela espécie seja mais bem caracterizada, ajudando a construção de um modelo mais robusto, e consequentemente, impactando positivamente todas as suas aplicações.

Muitas outras são as contribuições do MDE para a conservação da espécie. A identificação das áreas com maior probabilidade de presença do papagaio ajuda a definir quais regiões são prioritárias para novos estudos, especialmente quando consi-deramos os diferentes requerimentos ecológicos da espécie ao longo de sua distribuição[38]. Fatores bem conhecidos, como a estreita relação com a araucária, por exemplo, são pouco explorados na porção norte da distribuição da espécie. Nessa região, há carência de estudos sobre a história natural da espécie, desde os requisitos da espécie para reprodução, movimentos migratórios, e até mesmo sobre a sua dieta[38].

O MDE também ajudou a identificar possíveis subpopulações da espécie, possibilitando a investigação do quanto estão conectadas, e a estimativa do tamanho da área ocupada por cada uma[48]. A definição dos limites de subpopulações não é uma tarefa simples, pois, ocasionalmente, pode haver dispersão de indivíduos entre diferentes populações. Porém, essa identificação é importante para o planejamento estratégico da conservação. Para o papagaio-de-peito-roxo, as informações enviadas pelos cidadãos cientistas permitiram, ao complementar a base de dados, melhorar a estimativa do número de populações da espécie, bem como a área ocupada por cada uma[48].

Por fim, mesmo sendo uma espécie com valor no mercado ilegal, seguimos uma árvore de decisão que pesa riscos e benefícios do compartilhamento de dados para espécies ameaçadas[49], e entendemos que disponibilizar as informações de presença não traria riscos para a espécie, dada a extensa distribuição geográfica e a presença conhecida em muitas áreas. Por outro lado, como demonstrado em [48], gerar informações para um bom planejamento da conservação da espécie foi um grande benefício promovido pelo compartilhamento dos dados. Nossos resultados corroboram outros trabalhos que demonstram como a ciência cidadã pode ser utilizada como fonte de informações não apenas para a ampliação do conhecimento científico, mas também para ações aplicadas para a conservação de espécies ameaçadas[50][51].

Considerações finais

Este trabalho evidencia que dados acurados de ciência cidadã podem ser utilizados para embasar análises que visem a conservação aplicada de espécies ameaçadas. Além disso, entre os 121 usuários que responderam, a quantidade de respostas contendo registros acurados (44%) pode ser considerada alta, e mostra que embora nem sempre esteja disponibilizada no site, a informação espacial acurada existe, e os usuários, em sua maioria, têm interesse em compartilhar. Assim, enxergamos dois aspectos necessários para aumentar a contribuição de usuários de plataformas de ciência cidadã. O primeiro é aumentar a quantidade de registros com informações acuradas associadas, visto que ainda são uma minoria. A coleta de dados acurados atualmente é facilmente realizada com smartphones, não dependendo de aparelhos específicos para esse fim. Mesmo em áreas remotas, onde não há sinal de celular, é possível utilizar um smartphone e coletar as coordenadas com precisão de 30 m. Essa facilidade na coleta de dados destaca o potencial que os observadores de aves possuem para auxiliar no desenvolvimento de estratégias e ações para a conservação da biodiversidade. Outro aspecto é, além de coletar as informações acuradas, disponibilizá-las nas plataformas digitais. Poucos usuários parecem ter consciência da importância de seus registros para a conservação, de forma que não buscam inserir os dados de localização acurados nos sites, mesmo quando os possuem. Com esse trabalho, foi possível evidenciar como a utilização de dados provenientes de plataformas de ciência cidadã pode ser uma poderosa ferramenta para a ciência e conservação.

Agradecimentos

Agradecemos a todos os usuários que nos responderam e gentilmente enviaram as informações solicitadas, ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq; bolsa produtividade para KMPMBF – processo 303940/2021-2; bolsa de Desenvolvimento Tecnológico e Industrial B e bolsa de Fixação de Recursos Humanos do CNPq – E para AAAB – processos 381813/2022-3 e 350533/2023-7), ao Programa de Capacitação Institucional do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações do Brasil (ERA; processo 301373/2021-3), à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (ERA; processos 2022/01242-7 e 2023/10137-5), ao Departamento de Ciências Florestais e ao Programa de Pós-Graduação em Recursos Florestais. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001 (AAAB).

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Figura 1 – Pontos de presença da base de dados inicial do papagaio-de-peito-roxo (i.e. registros oriundos de pesquisadores ao longo de diversos projetos envolvendo a espécie), área dos municípios com registros da espécie no WikiAves e a distribuição da espécie de acordo com a IUCN[24].

Figura 2 – Representação da quantidade de usuários contactados, respostas e coordenadas acuradas recebidas.

Figura 3 – Pontos de presença presentes na base de dados inicial (i.e., registros oriundos de pesquisadores ao longo de diversos projetos envolvendo a espécie), os pontos enviados pelos usuários do WikiAves, o limite da distribuição atual da espécie de acordo com a IUCN [24] e a área modelada da espécie[48].