Por Mauro Rebelo

Biodiversidade é a razão e o propósito de todos os programas de monitoramento ambiental

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P3 I4 B sequenciamentoA conservação da Biodiversidade é a razão e o propósito de todos os programas de monitoramento ambiental. Faria sentido então que a mensuração da biodiversidade fosse o principal parâmetro de avaliação desses programas. Mas as metodologias padrão de taxonomia morfológica, manuais,  individuais e morosas, não permitem isso. Segundo a Global Taxonomy Initiative existem hoje, em todo o mundo, entre 5.000 e 7.000 taxonomistas profissionais, capazes de identificar, cada um até 1.000 espécies já descritas. Eles são insuficientes para identificar toda a biodiversidade do planeta, estimada entre 15 e 100 milhões de espécies.

No caso do Brasil, nosso nível de conhecimento da biodiversidade aquática é ainda muito pequeno. Mesmo as mais cautelosas estimativas indicam que existem sete vezes mais espécies a serem descritas do que as cerca 200.000 já registradas e com o atual ritmo de descrição de 1.500 espécies por ano, seriam necessários pelo menos oito séculos para completar o inventário da biodiversidade (Lewinsohn & Prado, 2005). E isso se todos os taxonomistas se dedicassem exclusivamente à descrição de novas espécies.

Para alguns grupos de fauna, a identificação de espécies requer perícia especial e, para organismos frágeis, técnicas especiais de fixação. Taxonomistas se tornam um gargalo em um processo que é lento e caro. Ainda assim, as taxas de erro na identificação são muito altas: em torno de 25% para um mesmo taxonomista e mais de 65% entre taxonomistas (Culverhouse et al., 2003).
Figura 3 – Conhecimento da biodiversidade para os principais grupos de invertebrados (fonte: International Union for Conservation of Nature – IUCN)

A falta de conhecimento sobre a biodiversidade brasileira tem levado a uma postura conservadora da agência de controle ambiental, que se reflete em demandas que podem extrapolar o escopo de programas de licenciamento e monitoramento e entrar no âmbito da pesquisa científica. Contribui para isso também a responsabilidade legal do fiscal pelo ato de fiscalização e o papel do ministério público em fiscalizar a ação da agência ambiental. O resultado é a ausência de critérios e padrões claros nos processos de licenciamento e monitoramento ambiental, o que aumenta o risco de obtenção de licenças de operação.

A conclusão é que os métodos tradicionais de identificação de espécies, ainda que insubstituíveis para caracterização de novos organismos, são laboriosos e dificilmente poderiam alcançar a escala necessária para a identificação em massa de organismos, necessária para a conservação dos reservatórios de hidrelétricas. Especialmente se considerarmos os prazos reduzidos com que trabalha a indústria. A consequência é que, provavelmente, muitas espécies serão extintas antes que as conheçamos.

Assim, precisamos de uma mudança de paradigma na caracterização de espécies da nossa biodiversidade.

  • As tecnologias de DNA permitem a criação de um programa de monitoramento da biodiversidade aquática de baixo custo, alta eficiência e praticamente em tempo real.
  • O método usa como fonte de material biológico o DNA extracelular dos organismos, presente de forma residual no ambiental, também conhecido como DNA ambiental (eDNA).
  • O método utiliza o gene da subunidade I da Citocromo Oxidase – COI, também conhecido como código de barras da vida (barcode of life) pela sua capacidade de diferenciar organismos metazoários até o nível de espécie. Outros genes, como a unidade 16S do RNA ribossomal, podem ser utilizados para identificar microrganismos. 
  • O método usa volumes diminutos de amostras: entre 10 e 1 g de sedimento ou material particulado em suspensão.
  • Com essa técnica, podemos produzir perfis de biodiversidade e estudos filogenéticos baseados em espécies conhecidas ou  ‘unidades taxonômicas operacionais’, organismos cujas espécies ainda não foram identificadas.
  • O DNA é sequenciado de forma automatizada, processando centenas de amostras por dia. 
  • A identificação também é automatizada e informatizada, na qual  algoritmos de bioinformática fazem a comparação do código genético dos espécimes na amostra com aqueles em bancos de dados privados e públicos.
  • O sistema opera em nuvem computacional, possibilitando o escalonamento automático da capacidade de processamento e armazenagem de dados.