Lacunas: como mapear a ocorrência de espécies e identificar áreas pouco amostradas?

Sistema online permite a visualização de mapas de ocorrência de espécies de plantas e fungos do Brasil, além de agregar informações sobre o status dos dados sobre os espécimes disponíveis online, endemismos e o status de conservação das espécies. http://lacunas.inct.florabrasil.net/ 

O sistema Lacunas foi concebido pelo Centro de Referência em Informação Ambiental (CRIA) para prover uma ferramenta dinâmica para que os especialistas possam analisar o ‘status do conhecimento online’ sobre espécies da flora brasileira, facilmente identificando as espécies endêmicas, ameaçadas de extinção e suas distribuições geográficas, podendo identificar áreas subamostradas ou acervos que ainda não integraram seus dados online. A partir de uma interface web é possível produzir relatórios integrando registros de ocorrência de espécies de plantas e fungos disponíveis no INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos com o conhecimento taxonômico da Lista de Espécies da Flora do Brasil (edição 2012) mais o status de conservação da espécie com base nas listas de espécies ameaçadas de extinção do MMA e da Fundação Biodiversitas. O Lacunas é uma ferramenta importante para a definição de estratégias para novas coletas priorizando espécies e/ou áreas não amostradas, além de identificar grupos taxonômicos para a digitação/digitalização dos dados. Mais informações em:

 

Canhos, D.A.L., Sousa-Baena, M.S., Souza, S. et al. Lacunas: a web interface to identify plant knowledge gaps to support informed decision-making. Biodivers Conserv 23, 109–131 (2014). https://doi.org/10.1007/s10531-013-0587-0

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Melocactus violaceus Pfeiff. depositado no Herbário da Reserva Natural Vale - CVRD 13441, LINHARES, ES, BRASIL, 05/09/2011. [lat: -19.137121 long: -39.888076 WGS84]. É considerada uma espécie 'Deficiente em Dados' pela Lista Oficial da Flora Brasileira Ameaçada de Extinção, publicada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA).

Funcionamento do Lacunas


O sistema conta com filtros taxonômicos e de georeferenciamento. Desta maneira é possível, por exemplo, fazer a busca por uma dada espécie, considerando seu nome aceito e sinônimos, e apenas registros georeferenciados. O filtro taxonômico começa com as seguintes opções: algas, angiospermas, briófitas (subdivididas em antóceros, hepáticas e musgos), fungos (com as opções lato senso e stricto senso), gimnospermas e pteridófitas. A partir da escolha inicial do grupo, novos filtros são apresentados ao usuário possibilitando o refinamento da busca, chegando até o nível de espécie. A importância das coordenadas geográficas de cada espécime depositado nos herbários é enorme, pois em última análise determinam a qualidade e quantidade dos pontos de ocorrência das espécies, informações essencias para modelar a distribuição potencial das espécies com base em seu nicho ecológico. O sistema agrupa as espécies em 4 categorias:

(I) sem registros no Herbário Virtual
(II) com 1 - 5 registros
(III) com 6 - 20
(IV) com >20 registros

Esta divisão visa indicar rapidamente se as espécies possuem um número suficiente de registros para produzirem modelos de distribuição geográfica com uso potencial para processos de tomada de decisão. Em geral, assume-se ser necessário mais de 20 pontos de ocorrência com coordenadas consistentes e distintas para produzir um bom modelo. Para espécies com até 5 pontos obtém-se um modelo exploratório e de 6 a 20 pontos um modelo preliminar. Até o nível de gênero o relatório produz um gráfico mostrando quantas espécies estão em cada categoria de número de registros.

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Exemplo da interface do Lacunas analisando informações disponíveis para o gênero Melocactus, Cactaceae. Na coluna da esquerda estão listadas as espécies do gênero agrupadas pelos números de pontos de ocorrência disponíveis, incluindo o status de conservação (clique para ampliar).

A base primária de dados do Lacunas provém da rede speciesLink (http://www.splink.org.br/) e para cada espécie o sistema apresenta mapas de distribuição baseados em dados obtidos em tempo real, checados pelos nomes validados por especialistas na Lista de Espécies da Flora do Brasil (2012). O usuário tem a opção de selecionar apenas os nomes aceitos ou de incluir sinônimos, fazer uma busca exata ou fonética, e ainda escolher o tipo e a qualidade das coordenadas geográficas associadas a cada registro. Quando uma espécie é selecionada, surgem informações associadas, como informações oficiais sobre o status de conservação, endemismo, um mapa contendo os pontos de ocorrência, os estados brasileiros onde ocorre, número de registros de coleta por ano e os provedores dos dados, dentre outras informações.

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Informações para Melocactus violaceus (Cactaceae), uma espécie endêmica do Brasil. Além de considerada como 'Deficiente em Dados' pelo Anexo II do MMA, foi classificada como vulnerável pela Fundação Biodiversitas.

Clicando-se no mapa, o usuário é levado diretamente para a interface do speciesLink, com acesso aos dados de todos espécimes coletados para determinada espécie. A partir dessa página é possível realizar várias análises, como criar um mapa, plotando todos os pontos de ocorrência, ou fazer download dos pontos no formato do OpenModeller ou MaxEnt, por exemplo. Os mapas podem ser exibidos pela interface do Google Maps ou Google Earth, sendo que nesses casos cada ponto do mapa é clicável e traz informação sobre a origem do espécime, determinador e local de coleta, com coordenadas em graus decimais e datum. Alguns registros possuem imagens das exsicatas ou material vivo gerenciadas pelo sistema Exsiccatae, permitindo que detalhes sejam verificados rapidamente.

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Informações associadas a Melocactus violaceus (Cactaceae) por meio do Lacunas. A partir do relatório de pontos de ocorrência é possível verificar os dados pela interface do Google Maps ou ainda visualizar imagens das exsicatas.

Conservação da Biodiversidade
Além de iniciar a busca utilizando o filtro taxonômico, o Lacunas permite consultar diretamente quais espécies estão na Lista de Espécies Ameaçadas da Flora Brasileira, por meio de links para o Anexo I e Anexo II da Instrução Normativa MMA nº 06 disponíveis na página inicial do Lacunas. Caso a espécie também esteja na lista de espécies ameaçadas de extinção da Fundação Biodiversitas, ao seu nome estará associada uma sigla (EX: Extinta, EW: Extinta na Natureza, CR: Criticamente em Perigo, EN: Em Perigo, VU: Vulnerável). Estas siglas indicam o grau de ameaça seguindo os critérios da IUCN.

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Detalhe da associação dos nomes das espécies com o status de conservação com base na Instrução Normativa MMA nº 06 e na Fundação Biodiversitas (clique para ampliar).

Independentemente do método de busca, os resultados sempre mostrarão o número de registros encontrados, na frente dos nomes das espécies, de acordo com os critérios estabelecidos pelo usuário. Além disso, se a espécie constar como endêmica na Lista de Espécies da Flora e dos Fungos do Brasil, ao lado do nome será apresentado o ícone  E . Caso a espécie esteja listada em um dos anexos da Instrução Normativa MMA nº 06, ao lado do seu nome será apresentado o ícone  1  para espécies ameaçadas de extinção (Anexo I) e  2  para as espécies com deficiência de dados (Anexo II).

Potenciais usos do Lacunas
Os relatórios apresentados pelo sistema Lacunas necessitam do conhecimento do especialista para poder servir de base para a elaboração de estratégias de pesquisa e fomento, assim como auxiliar o desenvolvimento de políticas públicas considerando os compromissos assumidos pelo Brasil na Convenção sobre Diversidade Biológica. Espera-se que o relatório sirva de subsídio aos especialistas para:

  • Orientar novas coletas, tanto em relação às espécies como também às áreas geográficas prioritárias;

  • Auxiliar na identificação de grupos prioritários para digitação ou georreferenciamento dos dados;

  • Auxiliar na identificação de grupos pouco estudados, indicando a necessidade de formação de taxonomistas;

  • Auxiliar na identificação e avaliação de espécies ameaçadas de extinção.


A tomada de decisão na área de conservação da biodiversidade idealmente deve ser baseada em dados de alta qualidade e precisão. O sistema Lacunas é um exemplo de como ferramentas e programas podem ajudar a aumentar a qualidade e usabilidade dos dados. O desenvolvimento de plataformas de análise de dados como esta possibilita a criação de novas estratégias para pesquisa científica e também nos processos de tomada de decisão.

O caso da espécie Melocactus violaceus (Cactaceae) ilustra como é possível usar o sistema Lacunas como apoio na avaliação do status de conservação de espécies. De acordo com a Lista Oficial da Flora Brasileira Ameaçada de Extinção, publicada pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), M. violaceus é uma espécie “Deficiente em Dados”. O MMA define espécie “Deficiente em Dados” como aquela cujas informações (distribuição geográfica, ameaças/impactos e usos, entre outras) são ainda deficientes, não permitindo enquadrá-la com segurança em uma condição de ameaçada.

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Informações do relatório do Lacunas sobre Melocactus violaceus (clique para ampliar).

Porém, utilizando o Lacunas verificou-se que existem 66 registros para esta espécie, 20 deles com coordenadas distintas. Assim, a distribuição geográfica desta espécie se revelou bem documentada. Ainda é possível observar que M. violaceus têm sido coletada com regularidade, sendo que a ultima coleta ocorreu em 2012. Uma vez que estas informações estão facilmente disponíveis, especialistas podem usá-las na reavaliação do status de conservação desta e outras espécies.

Implicações práticas
O acesso aos dados é um fator-chave que liga ciência, políticas públicas e decisões legais. Desta maneira, além dos dados primários de biodiversidade estarem acessíveis, é necessária a criação de novas ferramentas para analisar e extrair conhecimento destes dados. Além disso, tais plataformas deveriam ser integradas, não somente dentro do país, mas também com interfaces de outros países, o que possibilitaria análises muito mais completas da biodiversidade. Muitas iniciativas estão sendo estruturadas, mas ainda é um grande desafio fazer com que as e-infraestruturas sejam de fato utilizadas no processo de tomada de decisão. A conscientização, tanto de cientistas quanto do poder público, de que apenas uma parceria sólida entre governo, cientistas, e mantenedores de e-infrastruturas pode promover o desenvolvimento de tais ferramentas é uma prioridade.

Interfaces como o Lacunas são cruciais para instrumentar a tomada de decisão. Nesse contexto o sistema Lacunas é inovador, sendo o resultado de uma parceria bem sucedida entre os mais de 80 herbários e pesquisadores associados do INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos do Brasil e os profissionais de tecnologia da informação do CRIA. Espera-se que o Lacunas se torne uma ferramenta importante na definição de novas estratégias para pesquisa científica, direcionando novos trabalhos e assim ajudando a ampliar o conhecimento e a compreensão da biodiversidade brasileira, contribuindo para a definição de novas políticas de conservação e uso sustentável.

FONTE: http://blog.cria.org.br/2013/06/lacunas.html

Evolução do sistema Lacunas

http://lacunas.inct.florabrasil.net/2017
 

sistema Lacunas, lançado em setembro de 2012 com o apoio do CNPq (Sisbiota), visa facilitar a identificação de lacunas de informação taxonômica e geográfica no HerbárioVirtual da Flora e dos Fungos, utilizando a Lista de Espécies da Flora do Brasil, hoje Flora do Brasil 2020 como referência. Lacunas, desde o início do seu desenvolvimento, também avalia o status dos dados para as espécies incluídas na Lista Nacional Oficial de Espécies da Flora Ameaçadas de Extinção.

Com o uso de diferentes filtros, o sistema permite a avaliação do status dos diferentes grupos taxonômicos, famílias, gêneros ou espécies. Os dados podem ser filtrados de forma a somente acessar nomes aceitos ou incluir seus sinônimos; a grafia exata ou a busca fonética; além de várias opções em relação às coordenadas geográficas. 

 

Sempre de acordo com os critérios de busca utilizados, o sistema apresenta o número de espécies sem qualquer registro no Herbário Virtual, o número de espécies com 1 a 5 registros, com 6 a 20 registros e com mais de 20 registros. Esta divisão segue a lógica de utilização de dados para modelagem da distribuição geográfica de espécies, onde potencialmente (evidentemente depende da espécie analisada) com até 5 pontos obtém-se um modelo preliminar, entre 6 a 20 pontos um modelo exploratório e com mais de 20 pontos um modelo com uso potencial para a tomada de decisão.

 

Na primeira versão, o sistema além de indicar o status de conservação das espécies, apresentava links para a Lista de Espécies da Flora do Brasil e para a rede speciesLink, base informacional do Herbário Virtual (figura 1). 

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Figura 1. Relatório Lacunas para Fungos e para a espécie Schizophyllum commune Fr. (Lacunas, Setembro, 2012)

Assim, a partir de setembro de 2012, o Comitê Gestor do INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos, curadores e pesquisadores podiam facilmente identificar as lacunas taxonômicas dos dados do Herbário Virtual e desenvolver ações para dirimi-las.

O sistema Lacunas é um sistema dinâmico que vem sendo aprimorado ao longo dos últimos 5 anos. Foram incluídos mais elementos de análise, visando avaliar a evolução qualitativa dos dados compartilhados através do Herbário Virtual.

Foram destaques em 2014:

  • Atualização dos dados da Lista de Espécies da Flora do Brasil utilizando a versão do dia 17 de outubro de 2014.

  • Comparação dos estados de ocorrência das espécies no Herbário Virtual com os estados indicados pelos especialistas da Lista de Espécies da Flora do Brasil; e

  • O acesso dinâmico aos mapas de distribuição geográfica baseado no modelo de nicho ecológico da espécie publicado no sistema BioGeo, um produto do INCT-Herbário Virtual da Flora e dos Fungos lançado em 2012, graças ao apoio do CNPq (Sisbiota).


Foram destaques em 2015:

  • Atualização dos dados da Lista de Espécies da Flora do Brasil utilizando a versão disponibilizada no IPT do JBRJ do dia 18 de março de 2015. 

  • Integração das informações da Portaria no. 443 com a Lista Nacional Oficial de Espécies da Flora Ameaçadas de Extinção; e,

  • Acesso aos relatórios de avaliação de risco de extinção do Centro Nacional de Conservação da Flora – CNCFlora através de seus serviços web.

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Figura 2. Dados do relatório Lacunas para a espécie Pilosocereus glaucochrous (Werderm.) Byles & G.D.Rowley (Lacunas, Julho, 2016)

Em 2016 foram introduzidos gráficos comparativos dos diferentes relatórios Lacunas a partir de janeiro de 2015 para que usuários possam visualizar a evolução qualitativa dos dados do Herbário Virtual.

Em 2017, o sistema apresenta mais duas novidades. Primeiro, a atualização dos dados da Lista de Espécies da Flora do Brasil, agora denominada Flora do Brasil 2020 (IPT do dia 16/01/17, v.393.36). Segundo, o sistema agora permite ao usuário produzir relatórios selecionando a origem das espécies: nativas, cultivadas ou naturalizadas. A figura 3, a seguir, mostra o relatório Lacunas para a família Cactaceae, comparando a análise com todas as espécies incluídas na Flora do Brasil 2020 com a análise somente das espécies nativas. A análise de lacunas geográficas considera todas as espécies com nomes aceitos na Flora do Brasil 2020.

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Figura 3. Relatório Lacunas para a família Cactaceae (Lacunas, Janeiro, 2017)

A aprovação da próxima fase do projeto INCT – Herbário Virtual da Flora e dos Fungos, com apoio do CNPq, Capes e FACEPE, permitirá o aprimoramento contínuo das ferramentas para análise das lacunas de dados e conhecimento taxonômico e geográfico das espécies da flora e dos fungos do Brasil.

FONTE: http://blog.cria.org.br/search?q=lacunas