Hoje, está em curso uma revolução na ecologia, com o aparecimento de sistemas parcialmente autónomos, capazes de recolher dados e classificá-los. Uma combinação de progresso tecnológico e técnico torna possível esta mudança de paradigma. Existem, por um lado, as ferramentas de medição: são armadilhas fotográficas, drones, dados de satélite, técnicas de captura de DNA ambiental e até microfones. Eles se tornaram mais difundidos, foram implantados em quase todos os lugares e continuam a melhorar em precisão. Por outro lado, existem modelos de inteligência artificial, que estão a experimentar um desenvolvimento sem precedentes com o advento de todas as variações de aprendizagem profunda.
Para o público em geral, a transformação trazida por esses dois tipos de ferramentas é visível por meio de aplicativos como o PlantNet, que detecta espécies de plantas a partir de fotos. A automação do processamento de dados parece essencial para mudar a escala da ecologia. Porque se a extensão do conhecimento nesta disciplina é impressionante, a extensão da ignorância é vertiginosa.
Dos mais de dois milhões de espécies registadas (há aproximadamente cinco vezes mais na Terra), apenas 166.000 foram avaliadas pela União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN). Muitas espécies podem, portanto, ser extintas a qualquer momento sem que percebamos. “Este trabalho demora muito. Estamos fazendo biologia da conservação em tempos de crise, precisamos ser pragmáticos e usar todas as ferramentas à nossa disposição. “, declara Nicolas Mouquet.
Com a sua equipa, ele publicou um estudo no outono passado para prever o estado de conservação de mais de 13.000 espécies de peixes marinhos. Dois modelos de inteligência artificial permitiram estabelecer o estatuto IUCN de espécies não avaliadas pela organização ou declaradas como tendo poucos dados para serem avaliadas. Conclusão alarmante: existem pelo menos 12,7% das espécies de peixes ameaçadas de extinção, onde a UICN identificou apenas 2,7%.
“Nosso papel é fornecer um trabalho o mais robusto possível, irrita Florian Kirchner, que coordena a lista vermelha da IUCN na França. Passamos por um processo de perícia colegiada, com os melhores especialistas do mundo em uma espécie específica; não parece possível substituí-lo pela inteligência artificial. “
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Consumo moderado de recursos
Principalmente porque, por enquanto, o algoritmo está longe de ser infalível: aquele testado na fauna aquática errou duas em cada dez vezes. Melhorar estes modelos é crucial porque o trabalho a realizar continua a ser colossal. Por exemplo, só para a família das orquídeas, existem cerca de 29.000 espécies e a IUCN apenas se pronunciou sobre 1.850 delas. Em 2020, um estudo liderado pelo botânico e biogeógrafo alemão Alexander Zizka previu o estado de conservação de 14.000 espécies de orquídeas. Resultado: pelo menos 4.300 estariam ameaçados de extinção.
Mas o uso da IA na ecologia não é óbvio. “Não queremos utilizar ferramentas que contribuam para a crise que estamos estudando e isso é um desafio, reconhece Vincent Miele, engenheiro do CNRS no Laboratório de Ecologia Alpina. Tentamos, tanto quanto possível, entender esses algoritmos para serem o mais enxutos possível em termos de consumo de recursos. “Mas as descobertas não satisfazem a todos: “Muitos ecologistas posicionam-se virulentamente contra estas metodologias, por vezes até de uma forma um tanto dogmática “, garante Pierre Bonnet, co-responsável pela PlantNet.
Além dos receios pelo ambiente, a disciplina poderia estar preocupada com a perda de competências humanas, porque, em certos contextos, a inteligência artificial já se sai melhor do que os humanos no reconhecimento de espécies num herbário ou numa fotografia. A comunidade quer ser tranquilizadora neste ponto. “Os modelos sempre precisarão ser treinados e avaliados. Essas ferramentas nunca funcionarão se perdermos o conhecimento fornecido pela verdade. “, garante Vincent Miele. Com inteligência artificial ou não, restarão, portanto, cientistas que, ao lado das crianças, contam borboletas amarelas e laranja nos campos.
O potencial da ciência participativa aumentou dez vezes
O aplicativo PlantNet permite identificar espécies de plantas a partir de uma simples foto tirada com seu celular, usando IA. A primeira versão móvel foi lançada em 2013. Dez anos depois, a aplicação ultrapassou mil milhões de pedidos de identificação e recebe várias centenas de milhares todos os dias. “Nunca pensei que esta ferramenta pudesse interessar tantas pessoas” maravilha-se Pierre Bonnet, co-responsável pela PlantNet.
E este sucesso, como numa relação simbiótica, serve em troca à ciência. Graças a todas as fotos recuperadas pelo aplicativo, a equipe do PlantNet compartilhou um banco de dados confiável, com mais de 12 milhões de ocorrências. Quase mil publicações científicas já utilizaram esta base de dados.
Por Loïc Duthoit
