Há mais de dez anos, desde que iniciou o doutoramento, que Rui Seabra, investigador do CIBIO, o Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos, da Universidade do Porto, estuda o impacto das alterações climáticas na biodiversidade junto à costa do Atlântico, através de uma rede de monitorização que se estende desde Portugal até à Escócia e que, em 2019, foi alargada a Marrocos. Agora que o projeto foi distinguido pela Fundação Luso-Americana na primeira edição do Science Award Atlantic, no valor de 300 mil euros, a rede vai crescer e cobrir toda a bacia do Atlântico Norte com sensores de medição de temperatura em praias desde os Estados Unidos até à Guiné, passando pelas Caraíbas, Gronelândia, Islândia, Açores, Canárias, Cabo Verde e Mauritânia — “ao que tudo indica, uma das costas do planeta onde a água está a aquecer mais rápido”.

Ao todo, vão ser colocados 2.720 sensores em 85 pontos específicos, que depois serão monitorizados por cientistas de todo o mundo — sempre sob a supervisão da equipa portuguesa, comandada pelo biólogo de 38 anos, e de que fazem parte outros biólogos e engenheiros.

O objetivo é perceber, ao grau, como estão a variar as temperaturas da água em todos esses pontos e de que forma estão os organismos que lá habitam a ser afetados por essas alterações. A informação, que será recolhida e tratada anualmente, vai ser disponibilizada a toda a comunidade científica através de um site criado para o efeito, “após um embargo de um ano ou dois, o que é muito curto, para este tipo de coisas”, explica ao Observador o cientista.

“Este projeto nasce de uma necessidade que cada vez é mais evidente entre quem estuda esta questão de como é que a temperatura modela a distribuição dos organismos, e que é cada vez mais importante sobretudo num contexto de alterações climáticas”, justifica Rui Seabra. “Quando os decisores políticos nos perguntam a nós, cientistas, onde é que devem montar áreas de proteção ou que espécies é que devemos priorizar, a resposta tem de ser cada vez mais precisa, não chega dizer em Portugal, temos de saber em Portugal que zonas é que terão maior valor. Temos de dar respostas cada vez mais precisas, mais detalhadas e com mais confiança.”

Foi precisamente por falta de confiança, no caso nas informações sobre as temperaturas recolhidas por sistemas de satélite nas orlas costeiras, que o biólogo começou este trabalho. “Embora a zona costeira seja uma percentagem minúscula daquilo que é o oceano, na realidade é aí que está a grande produtividade marinha, é aí que se pesca, é aí que as pessoas interagem com o mar, mais do que em qualquer outro sítio, mais do que no oceano aberto. Portanto nós temos de compreender essa zona costeira com muito detalhe, mas ela, por natureza, é uma zona muito difícil de analisar usando deteção de dados por satélite e outras tecnologias semelhantes.”

Como duvidava da fiabilidade desses números, em que praticamente todos os cientistas da área se têm apoiado para estudar a questão, Rui Seabra resolveu instalar sensores de temperatura nas praias, para perceber, em primeiro lugar, quão estavam ou não as águas a aquecer.

As conclusões foram inequívocas: em alguns pontos, sobretudo nas zonas onde as nortadas são frequentes e dão origem a fenómenos de afloramento costeiro — em que, tocadas pelo vento lateral, as águas frias do fundo do mar sobem à superfície e trazem com elas uma infinidade de nutrientes —, as temperaturas medidas por satélite chegavam a ser 4ºC mais elevadas do que as contabilizadas diretamente na água.

“Para medir a temperatura, o satélite tira uma fotografia que, no caso das zonas costeiras, apanha sempre um bocado de mar e um bocado de terra, o que faz com que exista uma contaminação da temperatura, que não é fiável o suficiente”, explica o cientista.“Ora isto tem consequências muito relevantes na maneira como os cientistas estudam depois a distribuição dos organismos.”

No fundo, acrescenta, isto significa que muitas das conclusões científicas sobre este assunto podem estar erradas. “À medida que se tornou clara esta questão das alterações climáticas, uma das coisas que os biólogos têm feito é ver a distribuição dos organismos: ir a determinada praia, ver que organismos é que lá existem; ir a outra praia, a determinada distância, e ver que organismos é que lá existem, e depois repetir tudo passados uns anos e ver se as espécies são as mesmas, se mudou a composição na comunidade e por aí fora”, vai detalhando.

“Aquilo que se espera é que as espécies com afinidade quente, espécies mais perto dos trópicos, vão subindo para norte à medida que a água aquece. E que as espécies com afinidade fria, típicas do norte da Europa, vão recuando cada vez mais. Ora, aparentemente — e isto é uma questão que tem sido vista mais ou menos consistentemente em várias partes do mundo — há mais invasões das espécies quentes para norte do que recuos das espécies frias, o que tem causado alguma confusão — ‘Mas então será que está a aquecer? Será que não está a aquecer?’. Cada vez mais suspeitamos que terá a ver com o facto de estarmos a comparar estas diferenças na distribuição dos organismos ao longo do tempo com dados de temperatura que não são suficientemente fiáveis na zona costeira”, conclui.

Através dos sensores distribuídos pelas praias, a equipa que lidera conseguiu, ao longo dos últimos 10 anos, provar que os dados de satélites estavam errados. Mas o processo não foi propriamente um passeio pela praia, garante Rui Seabra. Os sensores, com o diâmetro de uma moeda de 50 cêntimos e uma altura de 4 ou 5 centímetros, tiveram de ser colados nas rochas com uma resina à prova de água utilizada para fazer reparações de emergência em cascos de barcos, e o levantamento dos dados de temperatura registados tinha de ser feito no local, por um dos três biólogos que compõem a equipa, através da ligação de um cabo USB, por seu turno ligado a um computador.

Para além de terem sido vários os computadores a cair à água — “E o mal não é tanto esse, perder-se o equipamento são custos de operação, o problema é que os dados que estão lá dentro perdem-se, perde-se um ano de dados e isso é uma coisa irrecuperável” — foram inúmeros os sensores desaparecidos em combate, por ação de marés, tempestades ou simplesmente curiosos.

“Acontece muito as pessoas tirarem esse tipo de equipamento na praia”, diz o biólogo. “Cerca de um terço dos sensores perdiam-se todos os anos. Por isso é que colocamos três sensores por cada micro-habitat que analisamos, na esperança de que, um ano depois, pelo menos um ainda lá esteja. Não era comum, mas também não era absolutamente raro perdermos os três — o que criava um buraco nos dados. Agora desafio as pessoas a encontrarem sequer os sensores, são praticamente invisíveis!”, congratula-se.

Com o valor do prémio da FLAD, os sensores vão ser fabricados pela própria equipa e passar a funcionar sem fios, com recurso a tecnologia NFC — “a mesma que os telemóveis e cartões de multibanco usam para pagar sem contacto”.

Também vão ser aplicados nas rochas, a três níveis de maré em cada praia e virados tanto a sul como a norte, através de furos feitos por berbequim. “Mudou tudo em termos de resiliência do sensor. Passámos de perdas de 30% para 1%, ou nem isso, e só em casos em que os próprios sensores avariam. Podemos, com grande confiança, garantir que 75% destes sítios estarão ainda a recolher dados daqui a 10 anos — as baterias têm essa duração e a capacidade de memória foi alargada para um ano e meio. Temos todas as ferramentas para que isto seja verdade e se isto se materializar vai ser uma coisa absolutamente fantástica e revolucionária neste tipo de redes”, prevê o biólogo.

“É a diferença entre tirar uma fotografia do chão e sair numa nave espacial e ver a Terra toda”

Outra das coisas que vai mudar é a forma como o trabalho de recolha dos dados, bem como o de análise da biodiversidade dos locais, vai passar a ser feito. Mais uma vez, frisa Rui Seabra, tudo à conta do desenvolvimento tecnológico do projeto: se até agora tinham de ser os membros da equipa a viajar para os locais, com todos os constrangimentos associados, com o desenvolvimento de duas aplicações, uma para armazenar a informação dos sensores, outra para catalogar as espécies, garantir a uniformização dos resultados e diminuir erros e inconsistências, esse trabalho vai passar a ser feito por uma rede internacional de colaboradores.

“A aplicação para tablet vai tornar a recolha destes dados mais simples — é um procedimento em que se chega à praia e se coloca um quadrado de metal de 50 cm por 50 cm e se registam as espécies que estão dentro desse quadrado. Isso dá-nos medidas de abundância, que espécies existem em determinado sítio e em que quantidade”, explica. “Os biólogos normalmente são muito low tech, e alguns até com bastante orgulho, mas a verdade é que há limitações muito grandes que surgem disso. Normalmente estes dados são recolhidos em papel, depois alguém tem de digitalizar esses dados, que passam por folhas e folhas intermináveis de registos do que é que existia em determinada altura, num determinado quadrado, numa determinada praia, num determinado dia. Depois vai lá passado uns tempos e torna a fazer o mesmo. Invariavelmente, como é um trabalho muito aborrecido, os mais graduados deixam isto para os alunos fazerem e o que se verifica constantemente é que os dados apresentam muitos erros.”

Para minimizar a falha humana e manter o trabalho acessível, o biólogo decidiu que vai centrar a análise apenas nas espécies-chave de cada local — “Na costa portuguesa, por exemplo, serão os mexilhões, as cracas, as lapas e, dentro das algas, os fucus e as laminárias”. A aplicação informática, explica, deverá ajudar a assegurar o resto: “Quando se fazem surveys de biodiversidade, uma coisa que é uma dificuldade enorme é lembrarmo-nos na praia, às vezes com condições meteorológicas um bocado adversas ou com a maré a subir, de todas as distinções de cada uma das espécies que estamos a ver. É preciso um treino enorme e mesmo assim há muitos erros. Esta aplicação, sabendo que a espécie A provavelmente não existe no Canadá, se for registada por alguém naquela localização, vai logo dizer: ‘Tens a certeza que viste esta espécie A? Não é suposto estar aí’. Se o utilizador tiver a certeza do que está a fazer, carrega no ok e fica registado, caso contrário tem um feedback essencial logo na praia. É muito mais difícil resolver esse tipo de incongruências quando se regressa ao laboratório”.

Para garantir que os colaboradores não abandonam o projeto a meio (ou até antes), a equipa vai ser escolhida a dedo. A bordo, revela o biólogo, já estão algumas das principais referências mundiais na área das alterações climáticas no meio marinho, como Brian Helmuth, professor da Universidade Northeastern, em Boston; David Wethey, da Universidade da Carolina do Sul; ou Mike Burrows, membro da Associação Escocesa para a Ciência Marinha.

“Vamos escolher as pessoas com quem queremos trabalhar: têm de ter carreira na área e têm de ter os seus próprios laboratórios, porque isso vai dar-nos garantias de que vão manter-se na linha de trabalho e no espaço durante uma década. Normalmente ao fim de 3 anos as pessoas já perderam todo o seu interesse. Vão ser as equipas a dizer os sítios que já monitorizam, não vamos pedir-lhes que vão a outros, porque isso causa necessidades de pagamento de viagens e causa dificuldades nos seus próprios calendários. Vamos simplesmente pedir a pessoas que já trabalham nessas praias com regularidade que acrescentem a nossa metodologia”, diz o biólogo, natural do Porto.

Desta forma, os 300 mil euros do Science Award Atlantic, destinados ao financiamento de apenas 3 anos de investigação, deverão chegar para assegurar o projeto, espera Rui Seabra, durante pelo menos uma década. “Os custos vão ser gastos à cabeça: com materiais, desenvolvimento das aplicações e viagens, para colocarmos a rede de sensores e darmos formação aos colaboradores. A partir daí vai funcionar quase em velocidade cruzeiro; anualmente estes investigadores vão recolher dados que vão ser depois acrescentados à base de dados.”

A partir dos estudos que tem desenvolvido nos últimos dez anos, desde a Escócia até Portugal, o biólogo já percebeu que, mesmo no inverno, existem zonas nas praias onde as temperaturas são regularmente bastante altas. Agora que vai conseguir cobrir toda a bacia do Atlântico Norte e ter uma perspetiva global sobre o assunto — “Monitorizar 85 praias não é apenas dez vezes mais do que monitorizar oito. É a diferença entre tirar uma fotografia do chão e sair numa nave espacial e ver a Terra toda” — espera conseguir tirar uma série de outras conclusões.

“Temos de perceber exatamente de que forma é que a temperatura está a influenciar estes organismos — dizer que um sítio é mais quente e que outro é mais frio não chega —, sobretudo porque sabemos que o aquecimento global não acontece de forma uniforme. Aliás, aquilo que está a acontecer é um aumento dos episódios extremos — a média de temperatura está a aumentar, mas o que está mesmo a subir são os dias muito quentes. Ora, isso para algumas espécies pode ser irrelevante, para outras pode ser a vida ou a morte. E como espécies diferentes reagem de maneira diferente a estas nuances de temperatura às vezes criam-se desequilíbrios na comunidade: se há uma comunidade que depende de uma espécie e ela é muito vulnerável a episódios de calor extremo, como acontece por exemplo com os mexilhões, nos sítios onde esses episódios existirem essa espécie vai perder-se. Muitas vezes há um efeito de cascata em que, depois de se perder uma espécie essencial, a comunidade muda toda”, justifica o cientista.

“Há uns meses, na Nova Zelândia, houve um episódio em que houve temperaturas tão quentes, tão quentes, que os mexilhões cozeram na própria casca na praia. Quando os mexilhões se perdem, o pedaço de rocha que eles ocupavam fica livre e automaticamente as algas crescem. Se as algas passarem de uma determinada quantidade, já é quase impossível os mexilhões voltarem a conseguir ganhar espaço. E, de repente, mudou toda a dinâmica da comunidade que ali existia”, exemplifica.

“Quando olharmos para o Atlântico como um todo, com uma metodologia uniformizada, vamos poder com muito mais certeza, por exemplo, dizer se a resposta da biodiversidade da costa dos EUA está a ser semelhante à europeia ou não. Esta quantificação traz mais certeza, portanto permitirá que, no futuro, os decisores políticos possam decidir com muito mais confiança sobre se devem fazer uma área de proteção marinha no norte de Portugal ou no centro. Sobre se basta proteger uma praia ou duas a cada 100 km de costa, ou se, pelo contrário, é mais interessante fazer uma área maior num sítio só… Este tipo de questões, mais cedo ou mais tarde, vão ser centrais em termos políticos, porque é inevitável que tenhamos de tomar medidas mais concretas em relação à proteção da biodiversidade — e são as questões que os políticos vão colocar aos cientistas. Nós temos de ter certezas, tanto quanto possível, naquilo que dizemos — e estes dados vão permitir isso”, assegura.

Porque a primeira coisa a fazer com o dinheiro do prémio será contratar um novo engenheiro de software, que desenvolva as aplicações, só no próximo verão é que a maior parte dos sensores deverá estar colocada nas praias, e a funcionar. Os resultados não serão imediatos, mas a espera não deverá ser em vão, garante Rui Seabra, parafraseando um “eminente cientista australiano da área”, a cuja conferência assistiu em Sidney, há mais ou menos sete anos: “Só os projetos de longa duração é que dão certas respostas que, de outra forma, são impossíveis de perceber”.

Nessa altura, também ele e Fernando Lima, então seu orientador de doutoramento, agora biólogo número dois do projeto, estavam prestes a abandonar o tema de trabalho e as viagens regulares à praia, frequentemente debaixo de chuvas e vendavais. “Achávamos que era uma coisa para durar três ou quatro anos apenas, não queríamos ser escravos disto”, recorda ao Observador.

Se chegaram até aqui foi porque se deixaram levar pelo exemplo do cientista experiente que, ao longo de trinta anos, todos os anos, sem falhar, mediu e analisou a biodiversidade da mesma praia de Sidney, perto do sítio onde trabalhava e morava. E, sobretudo, pelas conclusões a que ele chegou. “Uma das coisas que contou foi que, no decorrer dessas três décadas, houve vários momentos em que a comunidade que existia naquele sítio mudou completamente. Aparentemente, nas zonas rochosas, este é um fenómeno relativamente cíclico: num momento são as algas que dominam, depois, de repente, há um ano especial e muitas lapas novas conseguem fixar-se ali, começam a comer demasiadas algas, as algas desaparecem, vêm os mexilhões, e há uma mudança da comunidade. Depois há um ano com muitas tempestades que arrancam os mexilhões  e voltam as algas. Este ciclo de mudança é relativamente cíclico”, explica o biólogo.

Tudo para concluir que só com a passagem considerável de tempo se poderão observar padrões que permitam tirar conclusões sólidas e científicas sobre o assunto. “Se fizermos um estudo durante três anos, por exemplo, somos capazes de ver uma parte deste ciclo e de dizer, ‘Ai, meu deus, o mundo está a acabar, dantes só havia lapas e agora só há mexilhões!’. E, na realidade, se esperarmos 10 ou 20 anos vemos que depois voltam as lapas e depois os mexilhões e depois as algas. Podemos falar em alterações climáticas quando, passados dez anos de observação, excluímos estes ciclos normais e conseguirmos mesmo assim detetar sinais.”