A data de 5 de junho é lembrada como o Dia Mundial do Meio Ambiente. Na UnB, um estudo realizado junto à Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) reúne valores institucionais que têm sido reiterados recentemente: o compromisso com a justiça socioambiental e o incentivo ao uso de inovações tecnológicas. A pesquisa conecta o fazer ancestral da agricultura a tendências atuais, ao demonstrar como a inteligência artificial pode ser uma aliada no levantamento de áreas agrícolas abandonadas no Cerrado.

Cientistas das duas instituições conduziram, pela primeira vez no bioma, um mapeamento a partir da combinação entre técnicas de aprendizado profundo (deep learning) e imagens de satélite. O projeto integra pesquisa pós-doutoral desenvolvida no Programa de Pós-Graduação em Geociências da UnB, sob supervisão do professor Edson Sano, também ligado ao PPG em Ciências Ambientais e pesquisador da Embrapa Cerrados. Os resultados estão publicados em artigo em edição especial da Land, revista científica internacional de acesso aberto.

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Realizada em Buritizeiro, no norte de Minas Gerais, a pesquisa constatou o abandono de mais de 13 mil hectares de terra entre 2018 e 2022, quase 5% da área agrícola existente no período. Essa taxa é quatro vezes maior do que o 1,2% constatado em 2017. A área total de terras agrícolas na região de Matopiba, fronteira agrícola ao Norte do Cerrado que compreende os estados de Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia, é de 31,5 milhões de hectares.

Buritizeiros está entre os dez municípios com maiores extensões de terras produtivas abandonadas no bioma, como apontou análise preliminar feita a partir de mapas do Projeto MapBiomas, rede global que monitora as transformações na cobertura e nos usos da terra e seus impactos.

Com imagens captadas do satélite Sentinel-2, da Agência Espacial Europeia, e processamento em Rede Neural Totalmente Conectada (FCNN), modelo de aprendizado profundo para análise de dados visuais, o estudo da UnB e da Embrapa identificou nas imagens padrões complexos de mudanças no uso e na cobertura da terra na região.

As análises constataram que a maior parte das áreas identificadas como abandonadas (87%) eram, anteriormente, de plantio de eucalipto para a produção de carvão vegetal, degradadas por má manutenção ou transformadas em vegetação campestre ou arbustiva com a conclusão da extração da madeira. Também foram levantadas áreas de antigas pastagens de baixo desempenho para criação bovina.

Coordenador do projeto, o professor Edson Sano explica que a técnica de deep learning já tem sido utilizada em aplicações diversas, como reconhecimento facial, diagnóstico médico e detecção de feições da superfície terrestre a partir de imagens de satélite. Além de analisar um grande volume de dados, a inteligência artificial consegue identificar, após treinamento intensivo, alvos específicos, como o das terras abandonadas, o que foi feito no estudo a partir do cruzamento de informações de diferentes períodos.

“No presente estudo, o treinamento do algoritmo foi realizado com base na identificação em campo de áreas com plantio de eucalipto em produção e áreas com plantio de eucalipto abandonado. A partir da imagem de satélite adquirida em 2018, o algoritmo identificou as áreas ocupadas por plantios de eucalipto. Já na imagem de 2022, o algoritmo identificou as áreas de eucalipto abandonado”, detalha.

A categorização desses padrões permitiu o reconhecimento e a inclusão inédita da classe das áreas agrícolas abandonadas nas legendas para esse tipo de mapeamento no Cerrado. Foram consideradas abandonadas aquelas áreas uma vez utilizadas em atividades agropecuárias, mas que permaneceram por três anos ou mais sem uso produtivo.

Um dos pesquisadores responsáveis pelo estudo, Ivo Magalhães, à época em estágio pós-doutoral no PPG em Geociências, avalia o impacto positivo do estudo para mapeamento do solo no Cerrado. "Ele aprimora o uso de IA em mapeamento de uso da terra devido à alta acurácia do resultados obtidos", comenta sobre o levantamento, que tem precisão de 94,7%. O índice é considerado excelente para classificações de uso da terra com sensoriamento remoto.

Mesmo com limitações para a análise, o pesquisador ressalta o pioneirismo do mapeamento. "As limitações provenientes das imagens de satélite podem ser atribuídas só ao número de imagens disponíveis e presença de nuvens no período chuvoso, o que pode dificultar a análise das classes de uso e ocupação da terra", pondera.

A perspectiva é de que o levantamento seja estendido, ainda este ano, para toda a área do Cerrado e, posteriormente, para outros biomas.

CAUSAS – Atividade de destaque em Minas Gerais, estado que concentra 24% das plantações nacionais, o cultivo de eucalipto está em decadência em Buritizeiro devido a diferentes fatores. No município, a produção é destinada ao abastecimento do polo siderúrgico de Sete Lagoas.

“O abandono dessas áreas foi motivado principalmente pela queda brusca no preço do carvão vegetal, pela escassez de mão de obra na região para a produção de carvão e pelo aumento dos custos de transporte, considerando que Buritizeiro está localizado a cerca de 300 km de Sete Lagoas”, observa Magalhães.

O aumento dos preços de insumos agrícolas e de fertilizantes, que quase triplicaram no período, e a baixa produtividade em pastagens durante a seca também teriam desencadeado o abandono de outras terras agrícolas na região, ainda que observada a prevalência de lavouras anuais, como de soja e milho, no período.

INFORMAÇÕES ESTRATÉGICAS – Embora tenha se tornado uma das fronteiras agrícolas mais competitivas do mundo, o Cerrado tem sofrido com graves impactos ambientais gerados por essas atividades nas últimas décadas. Cobrindo quase 24% do território nacional, o bioma tornou-se o mais devastado no Brasil, com índices maiores do que a Amazônia. Mais da metade dos desmatamentos no país (52,5%) se concentram na região, registra relatório de 2024 do MapBiomas. Hoje, 46% do Cerrado tem seu solo utilizado em atividades antropogênicas, em sua maioria pastagens e áreas de cultivo.

Na contramão desta tendência, Edson Sano avalia que os resultados da pesquisa não só contribuem para aprimorar o monitoramento territorial em áreas de Cerrado, mas também com informações significativas para subsidiar a elaboração de estratégias de restauração ambiental para recuperar a vegetação nativa, bem como políticas agrícolas em relação às terras com atividades descontinuadas. São ações que também podem contribuir para a mitigação das emissões de CO₂.

“Por outro lado, essas áreas também podem ser destinadas à intensificação agrícola ambientalmente sustentável, por meio da adoção de sistemas agroflorestais ou mesmo volta da produção de grãos e carne bovina, evitando, assim, a conversão de novas áreas de vegetação nativa”, pontua.

Ivo Magalhães considera ainda que o estudo pode "contribuir para uma política de manejo adequado para certas culturas agrícolas em determinadas regiões, levando em consideração preço de implantação e preço de venda, pois, caso não tenha lucro, [o cultivo] não é viável e acontece o abandono”.

Símbolo de uma Universidade de Brasília atenta às possibilidades de reparação ambiental no território nacional, a pesquisa foi financiada por edital de demanda espontânea da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF) e foi conduzida junto à Embrapa Cerrados (DF), Embrapa Agricultura Digital (SP) e Embrapa Meio Ambiente (SP). 

*Com informações da Assessoria de Comunicação da Embrapa.