Conservação da Biodiversidade no oceano Atlântico através da Inteligência Artificial

José Ricardo Paula vence 4.ª edição do FLAD Science Award Atlantic

Projeto inovador do MARE Ciências ULisboa realizado em parceria com o Hawaii Institute of Marine Biology

José Ricardo Paula

José Ricardo Paula, antigo aluno da Ciências ULisboa, é especialista em Evolução e Ecologia Comportamental

Imagem cedida por JRP

José Ricardo Paula, investigador auxiliar júnior no Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e no Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE), é o vencedor da 4.ª edição do FLAD Science Award Atlantic, atribuído pela Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento (FLAD).

De acordo com o comunicado de imprensa emitido pela FLAD, “José Ricardo Paula irá receber 300 mil euros de financiamento, em três anos, para desenvolver uma ideia inovadora, nomeadamente, o projeto ‘ATLANTICDIVERSA – Use emergent technologies to understand the role of cleaning mutualisms in Atlantic biodiversity conservation’, que pretende contribuir para compreender o papel dos mutualismos de limpeza na conservação da Biodiversidade do Atlântico, com recurso a tecnologias emergentes, como a Inteligência Artificial”.

José Ricardo Paula, antigo aluno da Ciências ULisboa, é especialista em Evolução e Ecologia Comportamental e trabalha a fisiologia e a neurogenómica do comportamento animal, o uso de grandes modelos ecológicos, bem como o desenvolvimento de ferramentas de Inteligência Artificial para o estudo de Ecologia Comportamental. José Ricardo Paula também é presidente da Sociedade Portuguesa de Etologia, fundada em 1987, com o intuito de divulgar e promover a ciência que estuda o comportamento animal em Portugal.

O que são mutualismo de limpeza? José Ricardo Paulo explica que os mutualismos de limpeza são interações entre diferentes espécies no oceano, que tendem a fixar-se em pequenos territórios subaquáticos chamados “estações de limpeza”. Uma espécie - o peixe limpador - remove parasitas, isto é, tecido morto ou restos de comida da pele, escamas ou dentes de outro animal - o “peixe cliente”.

E como os mutualismos de limpeza influenciam a resiliência, a biodiversidade e a saúde do ecossistema no oceano? Esta é a questão central deste projeto, que será desenvolvido por José Ricardo Paula e pelo seu grupo de investigação em Ecologia e Evolução Comportamental, sediado no Laboratório Marítimo da Guia, em Cascais, em parceria com Elizabeth Madin, investigadora do Hawaii Institute of Marine Biology da Universidade do Havai (EUA).

“Este projeto pode redefinir teorias ecológicas identificando potencialmente os peixes limpadores como espécies chave para a conservação. O uso de câmaras integradas com Inteligência Artificial para monitorização da Biodiversidade estabelecerá um novo padrão na investigação marinha. Estas ferramentas melhorarão a qualidade e quantidade de dados revolucionando as metodologias de investigação de campo e ajudando na conservação através da deteção precoce de perturbações ecológicas”, diz José Ricardo Paula.

De acordo com experiências localizadas na grande barreira de coral australiana, a remoção de mutualismos leva a uma quebra do ecossistema, a níveis similares de sobrepesca. Não existe informação para o oceano global, para o Atlântico e para Portugal.

O ATLANTICDIVERSA visa desvendar os papéis ecológicos dos mutualismos de limpeza nos ecossistemas atlânticos, compreender a sua resiliência às alterações climáticas e utilizar este conhecimento em estratégias de conservação, promovendo simultaneamente o envolvimento público e a educação através da tecnologia em tempo real.

O projeto pretende ainda avançar o conhecimento sobre como as espécies marinhas, particularmente os peixes limpadores, respondem ao aquecimento, acidificação e desoxigenação dos oceanos. Esses insights são considerados vitais para a modelação preditiva, estratégias de conservação, possibilitando ainda reinventar a comunicação dos resultados científicos.

Investigadora
O ATLANTICDIVERSA é realizado em parceria com Elizabeth Madin
Imagem cedida por JRP

“O vencedor da 4ª edição do prémio FLAD Science Award Atlantic, José Ricardo Paula, é um jovem biólogo cujas marcas de internacionalização e de cooperação são já reveladoras de um futuro percurso científico de excelência no estudo das ameaças ambientais na Biodiversidade dos oceanos. Em cooperação com o Hawaii Institute of Marine Biology, propõe-se utilizar as tecnologias digitais e a Inteligência Artificial para, em conjunto com a Biologia Marinha, perceber como é que as interações específicas de limpeza mútua entre os peixes influenciam a resiliência, a Biodiversidade e a saúde dos ecossistemas no oceano Atlântico”, diz Elsa Henriques, membro do Conselho Executivo da FLAD e um dos membros do júri do prémio.

Grupo de investigação de José Ricardo Paula
Grupo de investigação em Ecologia e Evolução Comportamental, coordenado por José Ricardo Paula
Imagem cedida por JRP

Segundo a FLAD, o projeto de José Ricardo Paula assume um forte compromisso com a transferência de conhecimento e o envolvimento público: “As transmissões de vídeo subaquático ao vivo das câmaras operadas por inteligência não servirão apenas às necessidades de investigação, mas também serão apresentadas em exposições públicas. Este foco visa aproximar a realidade do oceano do público, promovendo a educação e a conscientização sobre a saúde dos ecossistemas marinhos e os desafios que enfrentam”.

Com a criação deste prémio, a FLAD pretende promover a nova geração de cientistas portugueses, e apoiar projetos com um grande foco na obtenção de resultados práticos, como a criação de engenharia e tecnologias, que facilitem a nossa compreensão e exploração dos ecossistemas atlânticos.

O estudo do Atlântico é fundamental para compreender áreas muito diversas e multidisciplinares com impacto na sustentabilidade do planeta e na qualidade de vida, desde a interação entre os oceanos, a atmosfera e o espaço, às alterações climáticas, fenómenos naturais e sustentabilidade.

Cerca de três dezenas de candidatos concorreram a esta edição do FLAD Science Award Atlantic, o maior número de candidaturas na história deste concurso, e que representa também a maior qualidade em termos de candidatos, segundo o júri constituído pelos seguintes membros do comité científico: Miguel Miranda, professor catedrático jubilado na Ciências ULisboa; Pedro Camanho, professor catedrático na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e presidente do LAETA; Rui Ferreira dos Santos, professor no CENSE – Centro de Investigação em Ambiente e Sustentabilidade na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA de Lisboa e Elsa Henriques, professora associada no Instituto Superior Técnico da ULisboa.

espécie Labroides phthirophagus
Peixe limpador havaiano, espécie Labroides phthirophagus
Fonte JRP

Eixos principais do ATLANTICDIVERSA

  • Utilização de bases de dados globais de ciência cidadã para abordar o papel global dos mutualismos de limpeza na Biodiversidade

Os investigadores vão utilizar os dados recolhidos por mergulhadores recreativos treinados. Esta base de dados – ReefLifeSurvey - contêm mais de 17000 transectos recolhidos em 55 países diferentes, permitindo alcançar uma ideia global do papel destes mutualismos de limpeza no oceano global, nomeadamente a análise de correlações entre a presença destes mutualismos e a abundância e diversidade de outras espécies.

  • Manipulação ecológica das populações de peixes limpadores para confirmar os padrões locais

Os investigadores pretendem confirmar se os padrões observados globalmente são confirmados experimentalmente em cinco locais do Atlântico: Algarve, Açores, Cabo Verde, Florida e Curação. A confirmação é feita através de manipulações ecológicas, ou seja, removem espécies chave (peixes limpadores) e acompanham a evolução do ecossistema na ausência destes mutualismos.

  • Integração da tecnologia de Inteligência Artificial na investigação marinha

Os investigadores vão desenvolver câmaras de filmar subaquáticas acopladas a computadores preparados para Inteligência Artificial e ligadas à Internet. Estas câmaras irão trabalhar continuamente (graças a baterias e painéis solares em boias) e fazer streaming do fundo do mar para canais abertos, ao alcance de toda a população. Graças a um algoritmo de Inteligência Artificial (machine learning) será possível medir continuamente a diversidade de espécies presentes nestas estações, permitindo pela primeira vez a monitorização em real-time dos ecossistemas marinhos. O primeiro protótipo das câmaras será desenvolvido em 2024. Os protótipos que vierem a ser desenvolvidos no âmbito deste projeto serão colocados em alguns daqueles cinco locais do Atlântico.

  • Avaliar a resiliência de peixes limpadores do Atlântico às alterações climáticas

Os investigadores vão testar a resiliência comportamental e fisiológica destes mutualismos para prever a sua conservação, por exposição em sistemas de simulação de águas futuras no LMG. Os cientistas pretendem saber quão resilientes são os peixes limpadores às alterações climáticas (aumento de temperatura, acidificação dos oceanos e perda de oxigénio) e se há possibilidade de usar estas espécies em programas de conservação através de reintroduções.

Gabinete de Jornalismo da DCI Ciências ULisboa com FLAD
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Campus da Faculdade

A cerimónia de entrega dos Prémios Científicos ULisboa/Caixa Geral de Depósitos (CGD) 2022, acontece no próximo dia 28 de novembro, pelas 17h30, no Salão Nobre da Reitoria da ULisboa.

grupo de pessoas

Ciências ULisboa coordena projeto europeu Twinning em colaboração com a Universidade de Copenhaga, na Dinamarca, e a Universidade de Tel Aviv, em Israel, e em parceria com a Universidade de Cambridge, no Reino Unido. O objetivo é promover a investigação de excelência e a formação avançada em Bioquímica e Biofísica de Proteínas, com impactos e aplicações em Biomedicina e Biotecnologia.

Ibéria Medeiros

Ibéria Medeiros, professora do Departamento de Informática da Ciências ULisboa, é a protagonista do terceiro vídeo do projeto “Porquês com Ciência”, divulgado no YouTube da Faculdade a 3 de novembro.

estantes com livros e revistas na biblioteca do C4

"September 2022 data-update for 'Updated science-wide author databases of standardized citation indicators'” divulga as bases de dados com os nomes dos cientistas mais citados a nível mundial em 2021 e ao longo da carreira. Estas bases de dados publicadas recentemente pela Elsevier têm o contributo de John Ioannidis, professor da Universidade de Stanford, na Califórnia.

A Faculdade presta homenagem a Carlos Sousa Reis, antigo professor da Ciências ULisboa nos domínios da Ecologia Marinha, Recursos Vivos Marinhos, Pescas e Ordenamento do Litoral.

grande auditório no evento de 2021

“Este é um momento de celebração da qualidade da investigação e da inovação desenvolvidas na Ciências ULisboa, a ocasião ideal para a partilha de conhecimento e para o estabelecimento de colaborações", diz Margarida Santos-Reis, subdiretora da Ciências ULisboa para a área da investigação, a propósito do Dia da Investigação.

José Rebordão, Luís Carriço e Manuel Silva assinam o protocolo

A Faculdade e a FCiências.ID assinaram um protocolo de cooperação com a Cercal Power, uma sociedade da Aquila Clean Energy, a plataforma de energia renovável da Aquila Capital na Europa, dedicada ao desenvolvimento, construção e exploração da central fotovoltaica do Cercal, em Santiago do Cacém.

Imagem de um cérebro em fundo digital

"A linha de investigação em Filosofia da Inteligência Artificial e da Computação surgiu pela primeira vez em Portugal na Ciências ULisboa, nomeadamente, no Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa (CFCUL), com o intuito de contribuir para um debate que interessa à sociedade no seu todo", escrevem João L. Cordovil e Paulo Castro, investigadores do CFCUL Ciências ULisboa.

logotipo do projeto

O Gabinete de Apoio Psicológico (GAPsi) da Ciências ULisboa partilhou o primeiro episódio do podcast “Chá do Dia”, no passado dia 19 de setembro. O quinto episódio deste projeto inovador já está disponível na plataforma Spotify.

Estúdio da FCCN

João Telhada é um dos protagonistas do projeto "Porquês com Ciência", nomeadamente no vídeo “É seguro pagar online com cartão VISA?”, disponível no canal YouTube da Faculdade. Para o professor do DEIO Ciências ULisboa, “a cultura científica é um aspeto essencial no progresso e desenvolvimento de um país”.

grupo de pessoas

Tom Henfrey, Giuseppe Feola, Gil Penha-Lopes, Filka Sekulova e Ana Margarida Esteves publicam na Sustainable Development, no âmbito de relatório da rede ECOLISE, da qual Ciências ULisboa faz parte.

A Faculdade presta homenagem a Henrique Manuel da Costa Guimarães, antigo aluno e professor da ULisboa, especialista em investigação sobre o ensino da Matemática.

Estátua de Alfred Nobel com flores por detrás

Os seis Prémios Nobel 2022 são anunciados entre 3 e 10 de outubro. A poucos dias de conhecer as personalidades que serão distinguidas este ano, recordamos os laureados em 2021, com a ajuda de professores e cientistas da Faculdade. Entre na breve e conheça os laureados da Fisiologia/Medicina e Física.

 

rapariga com vento no cabelo a ouvir música

"Que poder é este da música? Ela tem mesmo uma ligação com as emoções? Apesar de existirem posições contraditórias, a literatura aponta que a música é capaz de induzir emoções", escreve Marta Esteves, psicóloga no GAPsi Ciências ULisboa.

Sara Magalhães no estúdio da FCCN

Sara Magalhães é professora do Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa desde 2016 e investigadora do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (cE3c). “Os ácaros são assim tão feios, porcos e maus?” é o tema apresentado pela professora, que inaugura o projeto “Porquês com Ciência”.

mar

Nos dias 26 e 27 de setembro decorre na Ciências ULisboa o “Fórum Oceano: Atlântico, um bem comum, visões partilhadas franco-portuguesas”, uma iniciativa organizada pela Faculdade e pelo MARE, no âmbito da Temporada Portugal-França 2022.

“Saúde, Dança e Ciência na qualidade de vida sustentável”

No próximo dia 23 de setembro irá decorrer na Ciências ULisboa um workshop que pretende sensibilizar jovens e adultos para a importância do movimento na saúde e na qualidade de vida sustentável.

livros

Ana Simões, presidente do Departamento de História e Filosofia das Ciências e investigadora no CIUHCT, terminou o seu mandato como vice-presidente da European Society for the History of Science no dia 10 de setembro, concluindo seis anos de envolvimento na direção.

imagem abstrata representativa de termodinamica

"Quando ensinamos temos que ter a preocupação de que os alunos compreendem as matérias da melhor forma possível, e essa é a minha forma de ensinar, que procurei refletir neste livro”, diz Patrícia Faísca, professora do DF Ciências ULisboa e autora do novo livro sobre Termodinâmica, publicado na editora CRC Press.

logotipo da iniciativa

“Porquês com Ciência” é o novo projeto de divulgação científica da Direção de Comunicação e Imagem da Faculdade e arranca no início deste ano letivo. Cinco vídeos serão lançados no YouTube até ao final de 2022 e têm como personagens principais João Telhada, Ibéria Medeiros, Marta Panão, Maria Manuel Torres e Sara Magalhães. As temáticas em foco estão relacionadas com as Bolsas de Palestras.

grupo de investigadores

O projeto LIFE PREDATOR, aprovado no âmbito do Programa LIFE, vai arrancar no próximo mês de outubro. Da equipa de trabalho europeia fazem parte sete professores e investigadores de três unidades de investigação da Faculdade, que vão colaborar no estudo e combate da espécie invasora peixe-gato europeu.

Alunos e professores

Portugal conquistou quatro medalhas de ouro, duas de prata e uma de bronze na 15.ª edição das Olimpíadas Internacionais de Ciências da Terra (IESO 2022). Esta foi a melhor participação de sempre de Portugal nestas provas internacionais.

Jovens na praia

Crónica sobre o Roteiro Entremarés da autoria do professor Carlos Duarte. Esta é a segunda aplicação que resulta da colaboração entre o Departamento de Informática da Ciências ULisboa e o Instituto de Educação da ULisboa, depois da publicação em 2017 da aplicação Roteiro dos Descobrimentos.

ilustração SARS-CoV-2

As pessoas vacinadas que foram infetadas pelas primeiras subvariantes Omicron têm uma proteção quatro vezes superior do que à das pessoas vacinadas que não foram infetadas. Estes resultados constam de um estudo liderado por Luís Graça e Manuel Carmo Gomes, publicado na prestigiada revista científica New England Journal of Medicine.

núvens cósmicas

O XXXII Encontro Nacional de Astronomia e Astrofísica terá lugar nos próximos dias 5 e 6 de setembro, na Ciências ULisboa. O evento é organizado pelo Centro de Astrofísica e Gravitação, em parceria com a Sociedade Portuguesa de Astronomia e a Ciências ULisboa.

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