Categoria: Sala de Aula

Mudanças climáticas estão tornando regime de chuvas na Amazônia mais sensível ao desmatamento

Chuvas na Amazônia: estudo om participação de pesquisadores de cinco países investigou como as mudanças climáticas globais e os padrões regionais de uso da terra interagem para influenciar os padrões de precipitação na região sul do bioma até o ano de 2050. Foto: Fapesp Pesquisa / Rogerio Assis, CC BY Britaldo Soares Filho, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) A comunidade científica investiga, há um tempo considerável, as ameaças da ação humana para a Floresta Amazônica e seus impactos no clima regional e local. Uma das grandes preocupações entre os cientistas é o quanto de desmatamento a floresta suporta até que seu sistema de regulação de chuvas entre em colapso. Estudos prévios mostram que o volume de precipitações cai drasticamente quando o desmatamento ultrapassa cerca de 30% a 40% regionalmente. Nos últimos 50 anos, estima-se que a Amazônia tenha perdido cerca de 20% de sua cobertura vegetal para lavouras e pastagens, e a expectativa é que o dano total atinja 44,9% até 2050. Essa perda, entretanto, não recai sobre o clima uniformemente, de modo que os impactos dependem da escala geográfica e do uso que se faz das áreas afetadas. E não é apenas o desmatamento que impacta o sensível equilíbrio local. De acordo com o Sexto Relatório de Avaliação do IPCC, a região sul da Amazônia deve sofrer com secas prolongadas e redução de chuvas em geral em decorrência das alterações climáticas globais. As consequências conjuntas de mudanças no clima e perda de cobertura vegetal nativa para ultrapassar o limiar de colapso amazônico, entretanto, ainda não haviam sido investigadas. Padrões regionais de uso da terra Diante dessa incógnita, o principal objetivo do nosso estudo, Climate Change Amplifies Rainfall Sensitivity to Deforestation in the Southern Amazon, publicado na Geophysical Research Letters, com participação de pesquisadores da China, Austrália, Coreia do Sul, Finlândia e do Brasil, foi investigar como as mudanças climáticas globais e os padrões regionais de uso da terra irão, em interação, influenciar os padrões de precipitação na região sul do bioma amazônico até o ano de 2050. Nossos principais questionamentos eram como os efeitos combinados das alterações no clima e do desmatamento modificariam padrões regionais de precipitação futuros e sua sensibilidade à perda progressiva da floresta, e se as mudanças climáticas alterariam o limiar de desmatamento necessário para causar reduções mensuráveis e persistentes das chuvas. Nas análises, foram combinados cenários de mudanças climáticas globais e mudanças no uso da terra regionais. Para o clima, foram usados contextos contrastantes, em que um representava um caminho de desenvolvimento sustentável, com baixas emissões de gases do efeito estufa, e outro, um caminho de desenvolvimento baseado em combustíveis fósseis, com altas emissões. Para o uso da terra, foi utilizado o cenário “business‐as‐usual” (BAU) do modelo SimAmazonia, que considera as tendências de expansão agropecuária e infraestrutura sem grandes melhoramentos na legislação e sua implementação através da fiscalização ambiental. O sul da Amazônia é uma região sob forte pressão da fronteira agrícola, e o modelo usado no estudo projeta que a cobertura florestal na área deve diminuir de 49%, em 2020, para 39% até 2050. Ao mesmo tempo, a área cultivada deve crescer em 5% e as pastagens devem se expandir de 30%, em 2020, para 36% até 2050. Queda significativa na precipitação média até 20250 Em relação às chuvas, ao considerar apenas as mudanças no uso da terra de 2020 para 2050, a precipitação média por ano na região reduziria em 1,7%, variando 42,1 mm. Quando apenas as mudanças climáticas são consideradas, a precipitação média anual diminui em 12,3% ou 295,4 mm, no cenário de baixas emissões, e 9,4% ou 225,1 mm sob o contexto de altas emissões. Quando analisadas em conjunto, mudanças no uso da terra e climáticas provocam redução de 13,9%, ou 337.5 mm, no cenário de baixas emissões e 10,9%, ou 267.2 mm, no de altas. A menor taxa de redução no segundo cenário pode dar a falsa ideia de que esse contexto seria, então, melhor que o de baixas emissões. Porém, o estudo também mostra que a distribuição e intensidade das chuvas é afetada. Sob as condições do segundo cenário, altas emissões, o volume de precipitações é maior apenas em um ponto específico, enquanto é menor nas demais áreas, revelando um maior desequilíbrio regional. De modo geral, as análises revelam que as alterações no clima deixam o equilíbrio pluviométrico ainda mais vulnerável às mudanças no uso do solo. Isso significa que o desmatamento, diante das mudanças climáticas, se torna ainda mais prejudicial ao regime de chuvas, e impacta severamente o agronegócio na região. Os resultados desse estudo são, enfim, mais uma prova de que barrar o desmatamento é essencial e a melhor decisão quando se pensa no futuro, sobretudo do Brasil. Apenas desse modo será possível salvaguardar tanto os recursos hídricos, quanto a produtividade e competitividade da agricultura regional e nacional. Britaldo Soares Filho, Fundador e pesquisador do Centro de Sensoriamento Remoto, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

Veja o resultado de simulações de computador para prever a seleção ganhadora da Copa do Mundo

O polvo Paul apostou na Espanha contra a Holanda em 2010, mas será que simulações baseadas em ciência de dados e aprendizado de máquina vão se sair melhor este ano? Roland Weihrauch/DPA/AFP via Getty Images Achim Zeileis, University of Innsbruck Antigamente, quando queríamos saber qual seleção venceria a Copa do Mundo, precisávamos recorrer a videntes com bolas de cristal, adivinhação com folhas de chá ou torcer para que Paul, o Polvo nos indicasse o que iria acontecer. Mas a ciência de dados moderna pode oferecer uma alternativa melhor. Como parte de uma equipe de estatísticos, ajudei a treinar um algoritmo de aprendizado de máquina para prever o desfecho mais provável do torneio. Previsões probabilísticas e dados viciados O algoritmo que criamos funciona em duas etapas. Na primeira, modelos estatísticos sofisticados e insights de especialistas em apostas e no mercado de transferências são combinados para determinar os pontos fortes de todas as seleções e de seus jogadores. Na segunda etapa, um algoritmo de aprendizado de máquina decide a melhor forma de combinar as estimativas de força com outras informações sobre as seleções. Isso gerou uma previsão probabilística para cada partida possível do torneio. Isso pode ser comparado a um par de dados viciados: em vez de terem os números de 1 a 6 com probabilidades iguais, esses dados viciados têm probabilidades diferentes para o número de gols de cada time. Por exemplo, de acordo com nossa previsão, o México tem uma média de 1,9 gols na partida de estreia, enquanto a África do Sul, seu adversário, tem uma média de apenas 0,7. Mas isso não significa que o México certamente vencerá. Em vez disso, uma vitória do México é o resultado mais provável, com 65% de probabilidade. Um empate é menos provável (21%), e uma vitória da África do Sul é o resultado menos provável (14%). ‘Vuelve a casa, el fútbol vuelve a casa!’ Usando diferentes pares de dados viciados, o resultado de cada partida da Copa do Mundo pode ser simulado. Levamos em consideração o sorteio oficial do torneio e todas as regras da Fifa, incluindo a possibilidade de prorrogação e pênaltis. Executamos a simulação 100.000 vezes para determinar o roteiro mais provável do torneio. Os resultados mostram que a Espanha é a favorita ao título, com uma probabilidade de vitória de 14,5%, seguida de perto pela Inglaterra e pela França, ambas com 12,4%, e pela Alemanha, com 11,2%. Devido à ampliação do torneio – esta Copa do Mundo conta com 48 seleções e cinco rodadas na fase eliminatória –, este grupo de favoritas está bastante disputado. Portugal e a Argentina também têm boas chances de conquistar o título, com 8,9% e 8,2%, respectivamente. Já o Brasil vem na sétima posição, com 4,7% Os Estados Unidos, por sua vez, têm boas chances de chegar às oitavas de final: 78%. Essa é a maior probabilidade do grupo, que conta com outras três seleções. Na fase eliminatória, no entanto, quando cada partida é decisiva, as chances da seleção americana “sobreviver” caem relativamente rápido. A probabilidade de uma vitória da seleção anfitriã na final no MetLife Stadium, em Nova Jersey, em 19 de julho, é de apenas 1%. Um olhar mais profundo na sala de máquinas Nosso algoritmo de aprendizado de máquina e as simulações subsequentes são alimentados por dados, conhecimento especializado e modelos estatísticos. Primeiro, todas as partidas internacionais dos últimos oito anos servem de base para uma estimativa “retrospectiva” da força das seleções. Em segundo lugar, uma estimativa “prospectiva” da força é obtida a partir das cotações de várias casas de apostas internacionais, refletindo suas opiniões especializadas sobre o torneio que se aproxima. Em terceiro lugar, as avaliações dos jogadores individuais são produzidas com base em suas contribuições para os gols nos níveis de clube e nacional. E, finalmente, a qualidade atual e o potencial futuro dos jogadores se refletem em seus esperados valores de mercado. Essas informações estão disponíveis no site Transfermarkt, que utiliza uma abordagem de sabedoria coletiva para estimar os valores reais de mercado ainda desconhecidos. Essas quatro variáveis são combinadas com uma ampla gama de outros dados relevantes que refletem a situação atual das diferentes seleções e dos países de origem dos jogadores. Isso inclui detalhes específicos das equipes, como sua classificação na Fifa e o número de jogadores nas semifinais da Liga dos Campeões deste ano. Também levamos em conta fatores socioeconômicos específicos de cada país, como o PIB per capita. Para determinar se e como essas características são relevantes para os resultados reais em uma Copa do Mundo, foi utilizado um algoritmo de aprendizado de máquina. Aqui, uma chamada floresta aleatória é treinada, consistindo em muitas árvores de decisão que capturam subconjuntos ligeiramente diferentes dos dados. O algoritmo foi treinado com todos os jogos disputados nos principais torneios de futebol desde a Copa do Mundo de 2006. Assim, ele relaciona a força de uma equipe, seu valor de mercado e outros fatores ao número de gols marcados nas partidas da Copa do Mundo. Essas são as informações que definem o resultado de nossas simulações. Saiba mais Esta não é a primeira vez que nossa equipe, composta por Andreas Groll e Rouven Michels e colegas da Universidade Técnica de Dortmund, na Alemanha, Lars Magnus Hvattum da Faculdade Universitária de Molde, na Noruega, Gunther Schauberger da Universidade Técnica de Munique e eu colaboramos para fazer uma previsão da Copa do Mundo. Na Copa do Mundo Feminina de 2019, previmos corretamente que os EUA seriam os vencedores. Na Copa do Mundo Feminina de 2023 e na Copa do Mundo Masculina de 2022, os vencedores – Espanha e Argentina, respectivamente – não eram nossos favoritos, embora tenhamos previsto que fossem sérios candidatos. O ponto principal é que previsões tratam de probabilidades. Nosso programa não vai prever o vencedor com 100% de certeza – mas pode se sair melhor do que um molusco de oito braços. Achim Zeileis, Professor of Statistics, University of Innsbruck This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original

Novo estudo sugere que uma bactéria intestinal pode ajudar a prevenir o reganho do peso após dieta

Uma pesquisa descobriu que uma determinada bactéria intestinal pode ajudar a evitar o reganho do peso perdido. Prostock-studio/ Shutterstock Rachel Woods, University of Nottingham; University of Lincoln Perder peso é difícil. Manter o peso alcançado costuma ser ainda mais difícil. Pesquisas mostram que a maioria das pessoas que perde peso intencionalmente recupera pelo menos parte dele em poucos anos. Isso é frequentemente atribuído à falta de “força de vontade”, mas as evidências mostram, na verdade, que depois que perdemos peso, o corpo passa por uma série de mudanças biológicas que favorecem o reganho de peso. Isso inclui aumento da fome, alterações no metabolismo e mudanças nos hormônios envolvidos na regulação do apetite. Mesmo as pessoas que perdem peso com um medicamento à base de GLP-1 têm dificuldade em manter a perda de peso assim que o tratamento é interrompido. Por esse motivo, encontrar maneiras de ajudar as pessoas a manter a perda de peso é uma área importante de pesquisa. Um novo estudo publicado na Nature Medicine sugere que uma determinada bactéria intestinal pode ajudar a prevenir o reganho de peso. A bactéria, chamada Akkermansia muciniphila, é uma espécie abundante no microbioma intestinal humano. Ela vive na camada de muco que reveste o intestino. Ela é capaz de se alimentar de mucina (as proteínas e açúcares que compõem esse muco) e acredita-se que desempenhe um papel na manutenção da barreira protetora do intestino e também pode influenciar o metabolismo. A Akkermansia muciniphila tem chamado a atenção nas pesquisas sobre o microbioma nos últimos anos devido à sua associação com a melhora na saúde de pacientes com diversas doenças. Estudos em humanos demonstraram que níveis mais elevados de Akkermansia muciniphila estão associados a uma melhor saúde metabólica, incluindo melhor controle do açúcar no sangue, o que reduz o risco de desenvolver problemas de saúde como o diabetes tipo 2. Por outro lado, níveis mais baixos de Akkermansia muciniphila são observados em pessoas com obesidade e diabetes tipo 2. Este estudo recente investigou se a suplementação de pessoas com Akkermansia muciniphila após a perda de peso poderia ajudar a limitar o subsequente ganho de peso. O estudo envolveu 90 adultos com sobrepeso ou obesidade. Os participantes seguiram uma dieta de baixo valor calórico durante oito semanas. Essa dieta consistia em sopas e caldos substitutos de refeições, totalizando 800 a 900 calorias por dia. Após essa fase, os participantes que perderam pelo menos 8% do peso corporal foram então aleatoriamente designados para receber um placebo ou suplementos diários contendo Akkermansia muciniphila pasteurizada por 24 semanas. Eles também foram orientados a seguir uma dieta saudável alinhada com as diretrizes alimentares holandesas, mas foram informados de que poderiam comer tanto quanto quisessem. Este estudo não utilizou bactérias Akkermansia muciniphila vivas. Em vez disso, utilizou-se uma versão pasteurizada (o que significa que as bactérias foram submetidas a tratamento térmico e já não estavam vivas). Isso pode parecer contraintuitivo, mas pesquisas anteriores sugerem que alguns dos efeitos benéficos dos probióticos, incluindo a A. muciniphila, podem vir de componentes da célula bacteriana, e não de micróbios vivos. A pasteurização pode até mesmo potencializar os efeitos do micróbio. Os participantes que tomaram o suplemento recuperaram menos peso. panadda design/ Shutterstock Ao final do estudo, o grupo que recebeu Akkermansia muciniphila havia recuperado significativamente menos peso do que o grupo que recebeu placebo. Em média, aqueles que tomaram o suplemento recuperaram cerca de 1,2 kg, em comparação com 3,2 kg no grupo do placebo. Isso sugere que a suplementação retardou, mas não impediu totalmente, a recuperação de peso após a perda inicial. Os pesquisadores também observaram algumas melhorias em alguns marcadores cardiometabólicos, incluindo maior sensibilidade à insulina (o que significa que o corpo está respondendo à insulina de forma mais eficaz) no grupo que recebeu o suplemento. O microbioma intestinal e o peso corporal O microbioma é altamente complexo. Ele é influenciado pela alimentação, atividade física, sono, medicamentos e muitos outros fatores. Por isso, é improvável que as terapias baseadas no microbioma sejam soluções simples e válidas para todos. Embora os resultados sejam animadores, o estudo foi relativamente pequeno e durou apenas seis meses após a fase inicial de perda de peso. Ainda não sabemos se os efeitos continuariam por períodos mais longos. Há também dúvidas sobre quem tem mais chances de se beneficiar, já que os participantes com níveis intestinais basais mais baixos de Akkermansia pareciam apresentar maiores melhorias cardiometabólicas. Isso destaca um desafio mais amplo na ciência do microbioma: os microbiomas intestinais das pessoas variam enormemente, e tratamentos que funcionam bem para uma pessoa podem ter pouco efeito em outra. O estudo também envolveu uma intervenção alimentar substancial e apoio, incluindo a oferta de um plano de substituição de refeições para a perda de peso inicial e o acompanhamento de nutricionistas durante todo o período do estudo. Portanto, o microrganismo não foi testado isoladamente das mudanças no estilo de vida, nem deve ser visto como um substituto para elas. Também vale a pena notar que vários autores declararam vínculos com a empresa produtora do suplemento utilizado no ensaio. Embora tais colaborações sejam comuns na pesquisa translacional (estudos que testam descobertas de laboratório em pessoas reais para compreender os benefícios à saúde), estudos independentes serão importantes para confirmar e aprofundar essas descobertas. Dito isso, o microbioma continua sendo uma área de pesquisa fascinante e cada vez mais importante, com ligações claras a muitos aspectos da saúde humana. Nosso entendimento sobre ele ainda está em desenvolvimento. No entanto, as pesquisas até o momento mostram que o microbioma desempenha papéis fundamentais no metabolismo e na imunidade, o que significa que ele pode influenciar tanto a saúde quanto o desenvolvimento de doenças. Muitos suplementos probióticos atualmente comercializados para os consumidores têm evidências limitadas que os sustentam. Embora estudos como este sugiram que terapias direcionadas ao microbioma possam ter potencial para, eventualmente, serem utilizadas como parte de estratégias de manutenção de peso, são necessárias muito mais pesquisas. Pode até ser possível apoiar e aumentar a Akkermansia muciniphila sem suplementação. A alimentação desempenha