Grandes partes dos habitats potenciais de peixes de água doce na Suíça são afetadas negativamente pelas atividades humanas. Pesquisadores da Universidade de Berna demonstraram isso em um novo estudo usando métodos explicáveis de inteligência artificial. Medidas para proteger a biodiversidade e potenciais habitats de peixes serão desenvolvidas com base no estudo.
Existe um desafio fundamental na ecologia ao tentar compreender por que uma espécie vive em alguns locais, mas não em outros. Fatores naturais como o clima e a disponibilidade de alimentos são decisivos para determinar onde cada espécie pode viver melhor. No entanto, a investigação muitas vezes ignora a forma como os humanos alteram as áreas disponíveis dentro deste habitat ideal. Os ecossistemas de água doce são alguns dos mais afetados pelas atividades humanas. Como tal, é crucial compreender onde os humanos estão a impactar negativamente os organismos de água doce dentro do seu habitat ideal.
Em um novo estudo publicado em Comunicações da Naturezainvestigadores do Departamento de Ecologia e Evolução Aquática do Instituto de Ecologia e Evolução da Universidade de Berna, em colaboração com Eawag, mostram que quase 90% dos potenciais habitats de peixes de água doce na Suíça são impactados negativamente pelas atividades humanas. Estas incluem características não naturais em cursos de água, tais como bancos artificiais e barreiras que dificultam a migração de espécies em rios e lagos. “A pesquisa destaca a importância de saber até que ponto o habitat de uma espécie é afetado pelas atividades humanas, a fim de identificar os fatores que representam a maior ameaça às populações”, diz o autor principal, Conor Waldock, do Instituto de Ecologia e Evolução da Universidade de Berna.
Descobrindo vida oculta usando inteligência artificial
Para identificar as áreas do habitat natural das espécies de peixes onde os humanos têm o maior impacto nas populações de peixes, os investigadores compilaram dados sobre as populações de nove espécies de peixes em toda a bacia hidrográfica do Aare-Reno. Eles então relacionaram esses dados com vários fatores ambientais, representando influências naturais e causadas pelo homem. Para encontrar correlações entre os fatores ambientais e a ocorrência de populações de peixes, os pesquisadores utilizaram uma abordagem de pesquisa baseada em aprendizado de máquina. No entanto, esta abordagem tradicional só poderia mostrar onde as espécies têm maior probabilidade de ocorrer, mas não quais os factores que permitem ou impedem a sua ocorrência nesses locais. “Portanto, numa próxima etapa, aplicamos ‘Inteligência Artificial Explicável’ que mostrou para 15.000 bacias hidrográficas na Suíça quais fatores ambientais determinavam se a respectiva localização era boa ou ruim para cada espécie”, explica Waldock.
Os habitats potenciais para peixes de água doce são grandes, mas estão ameaçados
Os resultados da pesquisa mostram que 40% de todas as bacias hidrográficas seriam habitat adequado para o ameaçado Spirlin (Alburnoides bipunctatus) estudado no estudo, devido às condições naturais de sobrevivência, crescimento e reprodução da espécie. No entanto, a maior parte deste habitat adequado é afetada por atividades humanas que têm um impacto negativo nas espécies, como mostra o estudo. “Esses resultados também fornecem novos insights sobre as possíveis causas do declínio do Spirlin”, diz Waldock. Resultados semelhantes foram encontrados para as outras espécies de peixes estudadas, com uma média de cerca de 90% dos habitats potenciais sendo impactados negativamente pelas atividades humanas. Em cerca de metade dos locais fluviais identificados como potenciais habitats de peixes, múltiplas ameaças humanas actuam em conjunto para impactar negativamente as populações de peixes.
“É preocupante que em áreas tão grandes onde as espécies poderiam potencialmente viver, a qualidade do habitat para estas espécies seja pior do que o esperado devido às intervenções humanas passadas e presentes nos rios”, diz Waldock. Estas áreas dentro do habitat ideal de uma espécie de peixe que foram impactadas negativamente pelos seres humanos são referidas como a “distribuição de sombra” da espécie, um novo termo introduzido neste estudo. “Sem revelar a distribuição sombria das espécies, podemos não ter percebido todo o potencial da biodiversidade nos ecossistemas fluviais suíços. Com este conhecimento científico, estamos em melhor posição para agir em nome da biodiversidade degradada”, continua Waldock. “Existem muitos grupos de investigação que investigam como o ambiente impacta a distribuição e as ameaças das espécies. No entanto, este novo estudo é provavelmente o primeiro a separar os impactos humanos dos factores naturais para fornecer informações mais detalhadas para a conservação das espécies”, afirma Ole Seehausen, co-autor. e Professor de Ecologia e Evolução na Universidade de Berna.
Fundação científica para promover a biodiversidade
Com base no estudo actual, o grupo de investigação, juntamente com vários parceiros do Instituto de Ciência Política da Universidade de Berna e do Centro Suíço de Competência para as Pescas, está agora a desenvolver uma abordagem para identificar os locais e medidas mais importantes para a conservação de biodiversidade nos ecossistemas fluviais. Esta abordagem irá considerar conjuntamente as áreas onde as espécies existem actualmente e as distribuições de sombra recentemente descobertas onde poderão potencialmente viver, bem como os locais onde estas espécies serão mais afectadas pelos impactos das alterações climáticas. “Os limitados recursos disponíveis para a conservação devem ser investidos estrategicamente para maximizar os benefícios para a biodiversidade. Esperamos que o conhecimento científico que adquirimos aqui forneça informações diretamente relevantes aos decisores ambientais”, conclui Waldock.
Este estudo faz parte do projeto LANAT-3 “Travar a perda de biodiversidade de água doce – apesar das alterações climáticas”.
