A conversa surgiu por sobre uma cerca que separava dois quintais. De um lado, um ecologista se queixava de que fazer levantamentos quanto a animais dava trabalho demais. Seu vizinho, astrônomo, disse que conseguia ver objetos no espaço a bilhões de anos-luz de distância.
E assim surgiu uma parceria inesperada, com o objetivo de adaptar ferramentas originalmente desenvolvidas para detectar estrelas no céu e usá-las para monitorar animais na Terra.
Os vizinhos, o astrônomo John Longmore e o ecologista Serge Wich, ambos da Universidade Liverpool John Mores, na Inglaterra, fizeram de seu papo no quintal uma realidade que pode contribuir para a conservação de espécies e para combater a caça ilegal.
Os cientistas desenvolveram um sistema de aeronaves não tripuladas (drones) e câmeras especiais capazes de registrar espécies raras e ameaçadas em terra, dia e noite. Sistemas de visão computadorizada e técnicas de aprendizado por máquina, que ajudam pesquisadores a estudar as galáxias mais velhas e distantes do universo, agora podem ser usados para identificar animais em imagens registradas por vídeo.
Claire Burke, astrofísica da mesma universidade que hoje lidera o projeto, apresentou as mais recentes conclusões da equipe na terça-feira, durante a Semana Europeia de Astronomia e Ciência Espacial.
Manter sob observação animais ariscos, especialmente os de espécies ameaçadas, não é uma tarefa trivial. Para começar, realizar contagens manuais ou registrá-los por meio de fotografia aérea requer tempo e dinheiro. Com o uso de vídeos, de drones de operação mais barata, e de software especial, a identificação dos animais se tornou mais eficiente.
Mas câmeras feitas para uso diurno podem não registrar animais e caçadores se movimentando em meio à vegetação, e os aparelhos não funcionam à noite. Câmeras infravermelhas podem ajudar; Wich as emprega há décadas para estudar orangotangos.
Essas câmeras geram grande volume de imagens, que não há como analisar com velocidade suficiente. O que os animais e as estrelas têm em comum? Ambos emitem calor. E, assim como as estrelas, cada espécie animal tem uma assinatura térmica reconhecível.
"Nas imagens em infravermelho, os animais surgem como objetos brilhantes e reluzentes", disse Burke. Assim, o software usado para localizar estrelas e galáxias no espaço pode ser usado para identificar as impressões térmicas e os animais que as produzem.
Para construir uma biblioteca de referência de diferentes animais em vários ambientes, a equipe está trabalhando com um safári e um zoológico, para filmar e fotografar animais. Com essas imagens térmicas —e milhares delas serão necessárias—, eles poderão calibrar melhor os algoritmos e identificar as espécies buscadas, em ecossistemas de todo o mundo.
Os especialistas começaram trabalhando com vacas e seres humanos na Inglaterra. Em um dia ensolarado do verão de 2015, eles enviaram seus drones para um voo sobre uma fazenda, para determinar se os algoritmos de aprendizado por máquina com que eles estavam equipados seriam capazes de identificar os animais nas imagens infravermelhas.
Em geral, os algoritmos provaram ser capazes disso.
Mas a precisão sofria quando os drones voavam alto demais, as vacas estavam agrupadas, ou as estradas e rochas estavam quentes por conta do sol. Em teste posterior, os drones em certos momentos interpretaram rochas quentes como se fossem os estudantes que participavam do teste fingindo ser caçadores clandestinos ocultos na vegetação.
Em setembro, os cientistas aperfeiçoaram seus instrumentos em um primeiro teste de campo, na África do Sul. Lá, eles identificaram cinco coelhos ribeirinhos em uma área relativamente pequena. Esses tímidos roedores estão entre as espécies mais ameaçadas do planeta. Apenas mil deles já foram avistados por pessoas.
Os testes ajudaram os cientistas a calcular uma altitude de voo ideal para os drones. A equipe também descobriu que os animais mudam de forma em tempo real, quando sobrevoados por drones (o que não acontece com as pedras). E os pesquisadores constataram que chuva, umidade e outras condições ambientais, atmosféricas e climáticas podem interferir na obtenção de imagens.
Os cientistas estão refinando seu sistema para incorporar essas questões. E, dentro de dois anos, disse Burke, a equipe deve ter um protótipo completamente automático pronto para teste. Dentro de cinco anos, ela espera colocar sistemas semelhantes à venda pelo preço de custo —hoje cerca de US$ 15 mil.
Enquanto isso, os astroecologistas continuam a trabalhar com equipes de busca e resgate a fim de localizar pessoas perdidas no mar ou em nevoeiro. E começando em maio, eles colaborarão com organizações conservacionistas e outras universidades para buscar orangotangos e macacos-aranha nas densas florestas da Malásia e do México, bem como botos no enlameado rio Amazonas, no Brasil.
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