Do Blockchain à IA: Como a Tecnologia do Futuro já está Protegendo Nossas Florestas

Uma das partes mais importantes de nossas vidas são as florestas, que cobrem cerca de um terço de toda a terra no planeta. Elas nos fornecem oxigênio, alimento, abrigo e combustível. Ajudam a prevenir a erosão e enriquecem o solo, produzindo um solo superficial rico que é necessário para cultivar plantas e culturas e prevenir deslizamentos de terra e inundações. 

As florestas ainda desempenham um papel importante na produção de oxigênio, absorção de dióxido de carbono, regulação climática, habitat de biodiversidade, recursos medicinais, manutenção do ciclo da água, mitigação de desastres naturais, apoio ao sustento, bem‑estar psicológico e espaços recreativos.

Apesar disso, o desmatamento — a limpeza deliberada de áreas florestais — continua a ser um problema significativo em todo o mundo.

A Trágica Perda Contínua

Embora o desmatamento tenha ocorrido ao longo da história, a taxa com que tem acontecido nos últimos séculos simplesmente disparou. Por exemplo, nos últimos três séculos, 1,5 bilhão de hectares de floresta, que é uma área maior que os EUA, foi destruída. 

Entretanto, nos últimos vinte anos, um total de 76,3 milhões de hectares (Mha) de floresta primária úmida foi perdido globalmente. Isso representa 16% da perda total de cobertura arbórea durante esse período. 

Esse desmatamento permanente de áreas florestais é realizado por pessoas, corporações e governos por várias razões, como moradia e extração de recursos.

De acordo com um estudo de início deste ano, a produção de alimentos foi o principal motor do desmatamento. Ao analisar os fatores que impulsionam o desmatamento em 40 países tropicais e subtropicais sob as perspectivas de produção/fornecimento, comércio/distribuição e consumo/demanda, os pesquisadores descobriram que entre 2000 e 2018, cerca de 90% das mudanças na cobertura florestal global foram devido à expansão agrícola (cultivo e pastagens).

Além da agricultura, urbanização e incêndios florestais naturais e causados por humanos desempenham um papel significativo na perda de florestas. Enquanto continuamos a destruir nossas florestas, ao mesmo tempo, pesquisas indicam que essas florestas, como a Amazônia, que têm sido um sumidouro de carbono, agora estão se tornando uma fonte líquida de carbono. Isso significa que elas estão emitindo mais CO2 do que absorvem, indicando a necessidade urgente de proteger nossas florestas remanescentes.

A maior floresta tropical do mundo tem realmente sido submetida a muita pressão devido ao desmatamento e às mudanças climáticas. Um estudo recente estimou que até 2050, de 10% a 47% das florestas amazônicas enfrentarão “distúrbios cumulativos que podem desencadear transições ecológicas inesperadas e potencialmente exacerbar as mudanças climáticas regionais”.

Toda a perda de florestas que temos observado, impulsionada por atividade humana intensiva e mudanças climáticas, ameaça a biodiversidade, os recursos naturais e nossa qualidade de vida.

O efeito do desmatamento ainda não foi completamente analisado ainda. Recentemente, pesquisas da Universidade de Otago descobriram que, em resposta ao desmatamento, as efemerópteras nativas da Nova Zelândia mudaram suas cores de “aviso”. Isso nem é tudo; um estudo do MIT descobriu que 10% das emissões de mercúrio de origem humana na atmosfera a cada ano são resultado do desmatamento global.

Os cientistas geralmente focaram em estudar o desmatamento como fonte de emissões globais de CO2, com o mercúrio sendo negligenciado. Embora as plantas absorvam mercúrio da atmosfera de forma semelhante ao CO2, o elemento químico não realmente tem uma função biológica essencial para as plantas, então ele simplesmente é absorvido pelo solo. 

Agora, pesquisadores descobriram que 200 toneladas de mercúrio estão sendo emitidas na atmosfera como resultado do desmatamento, o que é ainda maior em países tropicais e subtropicais.

Portanto, para ajudar a proteger as florestas, pesquisadores da Kaunas University of Technology (KTU), da Vytautas Magnus University na Lituânia e da Linnaeus University na Suécia se uniram para desenvolver Forest 4.0, um modelo inteligente de processamento de dados florestais que incorpora tecnologias avançadas como big data, IA, Internet das Coisas (IoT) e blockchain.

Este sistema oferece um modelo de governança florestal mais transparente e permite o monitoramento em tempo real das condições da floresta e a contabilização sustentável de recursos.

“Imagine comprar uma mesa e saber exatamente de qual floresta e árvore ela se originou. Isso é exatamente o resultado do modelo proposto de gerenciamento de dados florestais.”

– Rytis Maskeliūnas, professor da KTU que ajudou a desenvolver o Forest 4.0

Blockchain e IoT, em particular, estão desempenhando um papel crucial no Forest 4.0, oferecendo potencial transformador para gestão e conservação. 

O blockchain, conforme o artigo, foi usado para o armazenamento seguro de dados de certificação e rastreabilidade. Enquanto a tecnologia blockchain promove transparência e integridade na gestão florestal, dados em tempo real de sensores, drones e sistemas de monitoramento ajudam a tomar decisões na gestão de incêndios, colheita sustentável e monitoramento da vida selvagem.

Uma Abordagem Multicamadas para a Gestão Florestal 

Inovações tecnológicas tiveram um impacto tremendo em todas as esferas de nossas vidas, portanto também devem ser utilizadas para proteger nossas florestas, melhorar sua gestão inteligente e cuidar do futuro da natureza.

O setor florestal enfrenta inúmeros desafios relacionados ao nível de maturidade digital, falta de competência digital, questões de cadeia de suprimentos e a necessidade de inovação de serviços e adoção de métodos de IA. Integrar tecnologias digitais nas operações florestais pode ajudar a enfrentar esses desafios.

Avanços em tecnologia, particularmente em geoespacial e análise de dados, já têm ajudado no monitoramento do desmatamento. Eles permitem a detecção e resposta a mudanças na cobertura florestal em vastas áreas com grande precisão. 

Por exemplo, satélites multiespectrais e hiperespectrais permitem sensoriamento remoto, enquanto LiDAR fornece dados 3D sobre a estrutura florestal e SAR penetra na cobertura de nuvens para monitoramento consistente em regiões tropicais. Drones são outra tecnologia recente que está sendo utilizada para imagens de alta resolução em áreas específicas. 

Em seguida, há o aprendizado de máquina, que tem sido de grande ajuda na automação do processamento de grandes volumes de imagens e dados. Eles usam algoritmos para identificar padrões de desmatamento com precisão superior a 90%. 

Um estudo conduzido por pesquisadores da Universiti Kebangsaan Malaysia, Universiti Teknologi MARA e Rabdan Academy utilizou arquiteturas de deep learning, como FCN, SegNet, DeepLabV3, U-Net e ResNet, e as considerou eficazes na detecção de desmatamento mesmo em regiões florestais complexas e de forma irregular. Os pesquisadores observaram:

“Diante do aumento das preocupações ambientais, é imperativo que aproveitemos o potencial das tecnologias de ponta para combater os efeitos do desmatamento.”  

Agora, com o objetivo de criar uma ‘floresta inteligente’, cientistas criaram o Forest 4.0. Para seu sistema de gestão florestal inteligente e sustentável, foi adotada uma abordagem multilayered. 

A primeira camada é a de Coleta e Gerenciamento de Dados, que é bastante autoexplicativa. Esta camada é responsável por coletar e lidar com dados de diferentes fontes, como redes de sensores sem fio, sensoriamento remoto e sistemas de monitoramento in situ.

Redes de sensores sem fio incluem vários dispositivos IoT que medem fatores como temperatura, seiva das árvores e umidade do solo, todos conectados por transmissão de dados; assim, ninguém precisa realmente entrar na floresta e coletar manualmente todas as medições.

O sistema também apresenta uma solução IoT com sensores que se parecem com casas de pássaros e são instalados nas árvores.

“Esses dispositivos enviam dados para um sistema central, onde são analisados usando algoritmos de IA dentro da camada de análise de dados.”

– Egidijus Kazanavičius, professor do Centro de Sistemas de Computação em Tempo Real da KTU, que desenvolveu o hardware

Assim, a camada de Análise de Dados utiliza análise de big data para obter insights dos dados que foram coletados na primeira camada. Ao utilizar aprendizado de máquina e análise preditiva, essa camada fornece assistência à tomada de decisão.

Na camada de Monitoramento e Avaliação, todas as descobertas da análise de dados são colocadas em uso para monitorar e examinar a saúde das florestas, biodiversidade, sequestro de carbono e serviços ecossistêmicos. Visualizar e analisar os resultados também pode ajudar na tomada de decisões.

As informações de toda essa avaliação são importantes para a fase seguinte, a camada de Gestão Florestal, onde o resultado ajuda no monitoramento, reflorestamento e conservação.

A camada de infraestrutura tecnológica, por sua vez, fornece a infraestrutura tecnológica subjacente para suportar os demais níveis da arquitetura, como o blockchain, redes de sensores sem fio e a Internet das Coisas.

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Novas Tecnologias Revolucionando a Gestão Florestal

Quando todos os dados coletados sobre as condições ambientais são colocados em uso no mundo real, o sistema IoT pode avaliar a saúde da floresta, monitorar riscos de incêndio e até oferecer proteção contra pragas, doenças ou atividades ilegais.

Os dados em questão referem‑se à qualidade do ar, umidade e temperatura, que são capturados por sensores, mas um sistema de monitoramento inteligente é mais do que apenas esses sensores. 

Por exemplo, câmeras que já estão instaladas na floresta também podem ser usadas. Maskeliūnas explicou que ao acessar imagens das câmeras e observar coisas como agulhas amarronzadas, o IoT poderia descobrir o impacto de insetos nas árvores, usar manchas nas folhas para identificar doenças e revelar extração ilegal ao criptografar sons.

O uso de novas tecnologias no modelo Forest 4.0 pode ainda ajudar a melhorar a eficiência, lucratividade e sustentabilidade dos negócios florestais, além de otimizar o uso de recursos e reduzir desperdícios. 

Isso não é tudo; o sistema também fornece gerenciamento de rastreabilidade da cadeia de suprimentos graças ao uso de tecnologia de registro digital descentralizado, ou seja, blockchain, que fornece dados imutáveis de registros para que qualquer pessoa possa verificar, garantindo assim transparência e integridade dos dados.

Com a ajuda do blockchain, o sistema permite o monitoramento de processos em todas as etapas, desde a floresta até a serraria e até o produto final.

“A tecnologia funciona sem a autoridade e fornece um registro transparente, seguro e imutável de tudo o que acontece com a floresta e sua produção, reduzindo a extração ilegal e garantindo práticas sustentáveis.”

– O professor da KTU Faculty of Informatics (IF)

Incorporar tecnologias como máquinas inteligentes, ferramentas de levantamento digital e identificação por radiofrequência (RFID) na cadeia de suprimentos de madeira melhorou ainda mais a eficiência e a segurança ao fornecer dados para entender melhor o impacto das decisões de gerenciamento na qualidade da madeira, na saúde da floresta e em outros fatores. Os pesquisadores observaram que o uso de tecnologias digitais pode ajudar na redução de custos ao fortalecer a cooperação e a troca de informações.

Embora o modelo seja promissor ao oferecer inúmeros benefícios na melhoria da gestão de recursos florestais e monitoramento em larga escala, os pesquisadores enfrentam desafios em sua implementação. Esses problemas que contribuem para a lenta adoção generalizada da tecnologia digital na gestão florestal incluem falta de padrões, interoperabilidade, alto investimento inicial e a abordagem lenta do setor à inovação. Segundo o Prof. Maskeliūnas:

“Supõe‑se que seja melhor optar por soluções caras e complexas, enquanto sensores menores e mais baratos recebem menos atenção. Devemos ficar felizes que uma solução que custa algumas centenas de euros seja capaz de coletar e enviar dados por si só.”

Além dos obstáculos legislativos e de governança, a hesitação entre as partes interessadas devido à potencial exposição de dados aumenta ainda mais as preocupações sobre confiança e privacidade no uso de tecnologia digital.

Tecnologias como blockchain também trazem complexidade à equação, embora a crescente adoção de criptoativos e o desenvolvimento bem‑sucedido de fintech estejam ajudando a superar os obstáculos e impulsionando seu uso.

A tecnologia digital, porém, está ganhando muita importância na gestão florestal europeia, onde ela é usada para enfrentar os desafios das práticas sustentáveis.

Em países como a Alemanha, essas soluções já começaram a ser aceitas, o que demonstra o potencial do modelo Forest 4.0 de se tornar um padrão global e ajudar a promover a gestão florestal responsável e sustentável.

Para a implementação eficaz do sistema, os autores observaram a necessidade de esforços colaborativos com o governo, setor comercial, sociedade civil e instituições acadêmicas para superar os desafios. Definir claramente os papéis e obrigações das partes envolvidas, por sua vez, ajudará a maximizar os benefícios. 

Chamando o uso de tecnologia digital inovadora na gestão florestal de “uma oportunidade única na vida” para melhorar a transparência, eficiência e sustentabilidade da indústria, os cientistas enfatizaram a necessidade de que formuladores de políticas e profissionais colaborem para “capitalizar essas inovações em benefício das florestas e da sociedade”.

Quanto ao Forest 4.0, Maskeliūnas o descreveu como “a quarta revolução industrial na silvicultura, com o objetivo de uma floresta não inflamável, exuberante e cheia de animais”. 

Empresas que Ajudam na Prevenção de Florestas

Agora, vamos observar algumas empresas que estão desenvolvendo e fornecendo essas tecnologias que estão sendo utilizadas na proteção florestal.

1. Trimble Inc.

Esta empresa de tecnologia especializa‑se em tecnologias geoespaciais, incluindo GPS, GIS e ferramentas de sensoriamento remoto que são usadas no monitoramento ambiental e na gestão florestal. As tecnologias centrais da Trimble em posicionamento, modelagem, conectividade e análise de dados permitem melhorar a produtividade, qualidade, segurança, transparência e sustentabilidade.

Com uma capitalização de mercado de US$ 17,82 bilhões, as ações da TRMB estão atualmente cotadas a US$ 72,97, alta de 37,16% no ano. Possui um EPS (TTM) de 5,99 e um P/E (TTM) de 12,18. No terceiro trimestre de 2024, a empresa reportou receita de US$ 875,8 milhões, queda de 9% em relação ao ano anterior, enquanto a receita recorrente anualizada foi de US$ 2,19 bilhões, alta de 13% YoY. 

2. Palantir Technologies Inc.

Conhecida por suas plataformas de análise de big data, como Foundry, a Palantir integra conjuntos de dados para monitoramento ambiental e projetos de sustentabilidade. Além disso, oferece Edge AI que pode ser implantado em espaçonaves para detectar entidades ou áreas e medir suas mudanças ao longo do tempo. 

Com uma capitalização de mercado de US$ 152,74 bilhões, as ações da PLTR estão atualmente cotadas a US$ 67,63, alta de 290,68% no ano. Possui um EPS (TTM) de 0,20 e um P/E (TTM) de 339,30. No terceiro trimestre de 2024, a empresa reportou receita de US$ 725,5 milhões e lucro líquido de US$ 143,5 milhões, o que representou aumentos de 30% e 101%, respectivamente, em relação ao mesmo trimestre do ano passado. A margem de lucro da Palantir para o trimestre, por sua vez, foi de 20%.

3. Honeywell International Inc.

A Honeywell desenvolve soluções de automação, energia e sustentabilidade, e seus sensores e sistemas habilitados para IoT podem ser utilizados para monitoramento e gestão ambiental. Recentemente, ampliou sua parceria com a Qualcomm (QCOM ) para permitir captura de dados e análises aprimoradas.

Com uma capitalização de mercado de US$ 151,46 bilhões, as ações da HON estão atualmente cotadas a US$ 233,10, alta de 11,07% no ano. Possui um EPS (TTM) de 8,66 e um P/E (TTM) de 26,90, com rendimento de dividendos de 1,94%. No terceiro trimestre de 2024, a empresa reportou vendas de US$ 9,7 bilhões, alta de 6%, enquanto a margem operacional foi de 19,1% e a margem de segmento 23,6%. O fluxo de caixa livre ao final do trimestre foi de US$ 1,7 bilhão. Durante esse período, a Honeywell também realizou duas aquisições, uma envolvendo a CAES Systems por US$ 1,9 bilhão e a outra sendo o negócio de GNL da Air Products por US$ 1,8 bilhão.

Conclusão

O desmatamento é claramente um grande problema, que continua a crescer a cada ano que passa, criando uma necessidade urgente de que consumidores, corporações e o governo se unam e trabalhem na busca de soluções eficazes. 

O reflorestamento extensivo — que restaura a cobertura arbórea em áreas desmatadas — tem se mostrado a forma mais viável de alcançar gigatoneladas de remoção de carbono e atender aos objetivos de desenvolvimento sustentável baseados na natureza, embora sua implementação em larga escala exija métodos econômicos. 

Tecnologias avançadas, como IA, IoT, big data e blockchain, agora também oferecem maneiras eficazes de monitoramento preciso, gerenciamento eficiente de recursos e maior transparência nas práticas florestais. Portanto, ao utilizar esses avanços juntamente com esforços de reflorestamento, podemos combater o desmatamento de forma eficaz e criar um futuro onde nossas florestas não apenas estejam protegidas, mas prosperem!

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