Plantas absorvem dióxido de carbono como parte essencial para a fotossíntese, característica que explica a importância da vegetação para remover gases de efeito estufa da atmosfera. Agora, cientistas do Instituto Salk para pesquisas biológicas, na Califórnia, desenvolveram uma tecnologia para aprimorar as raízes e aumentar a capacidade de armazenamento de carbono por mais tempo.
No projeto “Iniciativa Salk de Aprimoramento de Plantas”, pesquisadores usam uma inteligência artificial chamada de SLEAP, que é capaz de analisar múltiplos fatores dentro do desenvolvimento das raízes.
A SLEAP foi desenvolvida pelo neurocientista brasileiro Talmo Pereira e, originalmente, com o objetivo de rastrear o movimento de animais em laboratório. Agora, em parceria com o pesquisador Wolfgang Busch, a tecnologia foi aplicada às plantas. O estudo com os resultados da pesquisa foi publicado no periódico Plant Phenomics.
O protocolo desenvolvido pela dupla consegue analisar a profundidade, o tamanho e a complexidade dos sistemas construídos pelas raízes. Entre outras métricas, o software facilita o trabalho que demandaria muito mais tempo caso fosse feito por pessoas.
Usando uma combinação de aprendizagem profunda e “visão de computador” (a capacidade de computadores interpretarem imagens), a SLEAP é capaz de auxiliar no trabalho de cientistas em diversas áreas e tarefas que tomariam muito tempo e recursos.
Em primeiro lugar, é feito o sequenciamento genético para obter dados de várias culturas de plantas. Ao conciliar esses dados com o fenótipo – como a profundidade da raiz, por exemplo –, cientistas conseguem identificar quais são os genes responsáveis por essa característica da planta.
Conectar o fenótipo e o genótipo é crucial para criar plantas que retenham mais carbono e por mais tempo, uma vez que essas plantas vão precisar de sistemas radiculares concebidos para serem mais profundos e robustos. A implementação deste software permitirá que a iniciativa do Instituto Salk conecte fenótipos desejáveis a genes alvos com facilidade e velocidade inovadoras.
A cientista e analista de bioinformática, Elizabeth Berrigan, que também participou do projeto, afirmou que o grupo criou um protocolo robusto. “O método foi validado em diversos tipos de plantas. Ele corta drasticamente o tempo para análise e os erros humanos, enquanto potencializa a acessibilidade e a facilidade de uso, sem que nenhuma alteração no software original da SLEAP fosse necessária”, disse.
Além disso, mapear as características específicas de cada planta permite ao grupo reconhecer os genes responsáveis pelo desenvolvimento deste traço especial, auxiliando até mesmo na identificação da interação entre os genes e as características.
“Essa colaboração realmente atesta o que faz o Instituto Salk ser tão especial e impactante. Não estamos apenas emprestando conhecimento de diferentes áreas, estamos colocando todos no mesmo patamar e criando algo mais grandioso do que a soma de suas partes.” ressaltou Pereira.
A IA em prol da sustentabilidade
Depois de ser o termo relacionado a tecnologia mais pesquisado em 2023, segundo a Forbes, a inteligência artificial recebe a atenção de todos os lados. Agora, os olhos da sustentabilidade se voltam para a tecnologia como mais uma ferramenta propícia de ser utilizada em um futuro não muito distante para auxiliar no combate às mudanças climáticas.
Atualmente, é comum fazer uso da combinação entre imagens de satélite e inteligência artificial no combate ao desmatamento, por exemplo, que dificilmente poderia ser mapeado e combatido sem o auxílio da tecnologia.
O Brasil, tendo mais de 59% de seu território representado pela Floresta Amazônica, além de outros biomas de grande importância, se encontra na vanguarda dessas inovações.
Cientistas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) mostraram, em um estudo publicado em 2022 na revista científica Conservation Letters, que, após uma avaliação de hotspots com o uso de inteligência artificial, estes representavam cerca de 66% da taxa anual de devastação da floresta, enquanto os 11 municípios-alvo estabelecidos pelo Governo Federal no Plano Amazônia representam apenas 37%.
A própria ONU criou um órgão voltado para o uso de inteligência artificial em prol dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável e, também, para ações climáticas preventivas e para a sustentabilidade.
