Homem trabalha no campo com abelhas

Auxiliada pela IA, uma força de trabalho de abelhas rastreia a poluição e aumenta a biodiversidade

Quando Karl Wenner olha para sua fazenda no lago Upper Klamath, nas montanhas do sul do Oregon, ele vê uma paisagem em transição. 

Ele e os seus parceiros converteram parte dos seus campos de cevada em zonas úmidas ao longo da margem do lago para filtrar o escoamento e proteger a qualidade da água que eventualmente flui de volta para o rio Klamath, que deságua no Pacífico na costa da Califórnia. O projeto faz parte de um esforço maior para limpar o rio, remover represas e trazer de volta o salmão. 

Na Lakeside Farms, essa transformação está sendo guiada por uma surpreendente fonte de informação: o pólen coletado por dezenas de milhares de abelhas. Uma startup belga chamada BeeOdiversity recrutou Wenner, que também é apicultor, para ajudar numa pesquisa na bacia do rio Klamath. Cada colônia, com 50 mil abelhas, colhe pólen numa área de mais de três quilômetros quadrados, recolhendo até 4 bilhões de minúsculas amostras em um ano. Os dados resultantes criam uma imagem clara e precisa da vida vegetal e da poluição presente no meio ambiente. 

“Eu não sabia nada sobre o que eles iriam fazer”, diz Wenner. “Pensei bem e parecia legal, então decidi tentar. E então eles começaram a me enviar os dados, e foi como ‘Caramba! Isso é algo poderoso’”. 

 Os dados das abelhas revelaram plantas nativas raras que Wenner não sabia que existiam, bem como espécies invasoras que precisavam ser removidas para criar equilíbrio. 

Karl Wenner por uma das novas áreas úmidas em Lakeside Farms, em Upper Klamath Lake, no Oregon. Foto de Karl Wenner. 

Os agricultores estão entre um número crescente de beneficiários do sistema único de recolha de dados da BeeOdiversity. A empresa hoje tem clientes em 20 países. Na Europa, os serviços públicos de água e as empresas de engarrafamento de água, como a Nestlé, estão utilizando o sistema para monitorar e proteger fontes de água mineral. Os clientes industriais utilizam as abelhas para verificar o cumprimento das regulamentações e monitorar o meio ambiente para preservar os solos e a biodiversidade. 

Com experiência e ferramentas compartilhadas pela Microsoft e pela Accenture, a empresa desenvolveu o que chama de BeeOimpact, um sistema que utiliza aprendizagem automática para extrair dados sobre áreas muito maiores. Isto avalia o impacto de uma atividade na biodiversidade local. A BeeOdiversity já tem os primeiros clientes para esta plataforma. Na nuvem Azure, utiliza aprendizagem automática na Azure Data Factory para identificar áreas onde os pesticidas podem estar em altas concentrações. Isto traz os benefícios dos dados coletados pelas abelhas para áreas muito mais amplas a um custo muito menor. 

 A tecnologia inovadora e a genialidade da natureza estão trabalhando juntas para criar um conjunto de dados que não é encontrado em nenhum outro lugar. 

Salvando as abelhas 

O cofundador da BeeOdiversity, Bach Kim Nguyen, escreveu sua tese de doutorado sobre as razões do colapso das colônias de abelhas, um problema global. As causas incluem o uso de pesticidas, a perda de habitat e o aumento da vulnerabilidade a pragas e doenças. Quando terminou os estudos, Nguyen fez do salvamento das abelhas a sua missão na vida. 

Ele diz que sempre foi apaixonado por esses insetos sociais e descreve uma colônia de abelhas como um superorganismo. Cada uma das 50 mil abelhas de uma colônia tem uma função e todas trabalham em conjunto para apoiar a colmeia. “Eles são um bom modelo para nós”, diz ele. 

Abelhas em uma estrutura de colmeia no laboratório e escritórios da BeeOdiversity perto de Nivelles, Bélgica. A rainha está no centro com um ponto brilhante no torso. Foto de Chris Welsch para Microsoft.

As abelhas também são essenciais para nós. Das 100 espécies agrícolas que fornecem 90% dos alimentos em todo o mundo, 71 são polinizadas por abelhas, segundo a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura

Nguyen inventou um sistema que elimina um pouquinho de pólen das abelhas operárias quando elas retornam à colmeia – o suficiente para pesquisa, mas não tanto a ponto de roubar a nutrição das abelhas. Utilizando análises laboratoriais e modelos de IA para estabelecer algumas correlações entre os resultados, a BeeOdiversity pode identificar mais de 500 pesticidas e metais pesados, bem como as plantas da área. 

Uma vez analisados os dados, os cientistas da BeeOdiversity fazem recomendações aos clientes e partes interessadas para reduzir o uso de pesticidas e melhorar o ambiente em geral. “Dessa forma, estamos trabalhando em fatores como a biodiversidade e a poluição”, diz Nguyen. “E no final, salvamos as abelhas”. 

Desde a sua fundação em 2012, a BeeOdiversity ganhou vários prêmios, incluindo uma bolsa Ashoka, financiamento de investigação da União Europeia e a inclusão nos programas Share AI e Empreendedorismo para Aceleradores de Impacto Positivo da Microsoft. A BeeOdiversity também foi selecionada para o programa AB InBev 100+ Accelerator

Como parte desse programa, a gigante das bebidas AB InBev e a BeeOdiversity estão colaborando em um projeto piloto na área de produção de lúpulo da AB InBev, perto de George, na costa sul da África do Sul. 

Alyssa Jooste, gestora de sustentabilidade da AB InBev na África, diz que é o único lugar no continente onde pode ser cultivado lúpulo para cerveja. As plantas invasoras, como os pinheiros, a acácia negra e o eucalipto, utilizam até 60% mais água do que as espécies nativas em uma área onde essas plantas são escassas, diz ela. Há mais de 10 anos, a AB InBev tem trabalhado com o World Wildlife Fund South Africa para limpar áreas dessas espécies para proteger fontes de água preciosas e restaurar espécies nativas. 

Como parte do seu projeto piloto com a AB InBev, a BeeOdiversity está utilizando dados recolhidos por seis colônias de abelhas para avaliar o impacto da remoção de espécies invasoras, bem como a presença de pesticidas no ambiente. As abelhas coletam pólen em fazendas e reservas naturais próximas. A BeeOdiversity também está usando análise de DNA para avaliar o solo da região. 

“As informações provenientes da amostragem do solo, bem como da análise do pólen e da biodiversidade, inferirão o sucesso das nossas iniciativas de desmatamento na restauração da biodiversidade e da saúde do solo”, afirma Jooste. “Isso formará uma base sobre a qual poderemos tomar decisões daqui para frente”.

IA expande o valor dos dados 

Michaël van Cutsem, CEO e outro cofundador da BeeOdiversity, diz que a empresa começou a usar uma versão beta de seu software BeeOimpact. O sistema utiliza IA para extrapolar dados para áreas muito mais amplas para avaliar o ambiente a um custo muito menor. 

A BeeOdiversity coletou dados em centenas de milhares de hectares em toda a Europa. Com o novo software, pôde utilizar imagens de satélite e outras tecnologias de mapeamento para ver que culturas e indústrias estão presentes numa área e estimar os pesticidas e plantas que provavelmente estarão presentes. Os testes iniciais do software mostram cerca de 80% de precisão, diz van Cutsem. 

“Por meio desta plataforma, fornecemos resultados em um segundo”, diz ele. “Isso permite que eles façam a triagem de vários sites muito rapidamente e com um custo muito baixo. Então eles podem se concentrar em áreas de alto risco e, se quiserem, usar o sistema BeeOmonitoring para obter mais precisão”. 

Um dos primeiros clientes da BeeOdiversity foi a De Watergroep, a maior empresa de abastecimento de água na Flandres, a parte norte da Bélgica de língua flamenga. Há cerca de oito anos que utiliza colônias de abelhas para analisar as áreas ao redor dos seus pontos de extração de águas subterrâneas. 

A organização está testando a plataforma BeeOimpact baseada em IA este ano. A De Watergroep possui 86 estações de extração de águas subterrâneas espalhadas por todo o país, bem como cinco estações de águas superficiais. A concessionária atende mais de 3 milhões de clientes. 

“A ferramenta que estão desenvolvendo com a Microsoft é interessante para nós”, afirma Simon Six, gerente de equipe da Water Resources. “Podemos priorizar nossos campos e dizer ok, o risco provavelmente será muito alto naquela área onde não temos colmeias, e então podemos mover as colmeias para lá e planejar análises mais detalhadas da água para identificar os riscos específicos.” 

Six diz que os dados são apenas um dos aspectos importantes do valor entregue pela BeeOdiversity. 

“A abordagem da BeeOdiversity é muito útil porque fazem monitoramento, análises dos pesticidas e também verificam as propriedades dos produtos que encontram – é um risco para as águas subterrâneas ou não? E o terceiro passo é a gestão das partes interessadas.” 

Nesta última etapa, um especialista em agronomia da BeeOdiversity apresentará os dados aos agricultores e cidadãos das aldeias e cidades próximas. 

Kim Nguyen da BeeOdiversity, à esquerda, com Alyssa Jooste e Jacques Kemp da AB InBev nos campos de lúpulo perto de George, na África do Sul. Foto da AB InBev. 

“Vemos que as pessoas ficam realmente interessadas se você disser ‘Nós monitoramos o meio ambiente com abelhas’”, diz ele, “e o que as abelhas nos dizem? Os dados objetivos iniciam a conversa e, bem, as abelhas não mentem.” 

Nguyen diz que a abordagem da BeeOdiversity é ajudar os agricultores a adotarem técnicas sustentáveis sem gastar mais dinheiro. 

“Uma operação agrícola convencional não pode mudar em um ano”, diz ele. “Então a primeira coisa que dizemos é: aplique o pesticida tarde da noite. Dessa forma, as pessoas próximas não estão do lado de fora fazendo churrasco. Os polinizadores não estão voando. E o impacto é menor do que era antes. 

“Então, na maioria das vezes, eles dirão: qual é o próximo passo?”, ele diz. “A ideia para nós é dar-lhes alternativas. Às vezes ainda são produtos químicos, mas com menos impacto e toxicidade do que antes. Depois passamos para o manejo integrado de pragas, e, por fim, se quiserem, para o orgânico. 

“A ideia é não só trabalhar no ambiente, mas também no modelo de negócio e criar valor para eles”, afirma Nguyen. 

Para Karl Wenner, em Klamath Falls, os dados recolhidos pelas abelhas já estão impactando. O trabalho de restauração em Lakeside Farms faz parte de um projeto maior para restaurar o salmão no rio Klamath – o maior projeto de remoção de barragens do mundo está em andamento lá. O salmão precisa de água limpa e fluida para prosperar. 

Por terem ficado tão impressionados com os resultados do estudo maior de dois anos iniciado em 2020, Wenner e seus parceiros solicitaram outra bolsa para a BeeOdiversity analisar dados mais especificamente em Lakeside Farms, que consiste em cerca de 400 acres, para determinar como os pântanos que eles criaram estavam prosperando. 

A Fundação Weeden, que financiou a primeira pesquisa BeeOdiversity na área, concordou em apoiar uma segunda doação. O projeto também é apoiado pela Clif Family Foundation. Desde o início do ano, as abelhas têm recolhido dados que ajudarão a orientar os esforços da Lakeside Farms para serem sustentáveis e ambientalmente responsáveis. 

Morgane Dron examina uma estrutura de uma colmeia no laboratório da BeeOdiversity perto de Nivelles, Bélgica. Foto de Chris Welsch para Microsoft. 

A zona úmida restaurada já produziu resultados, diz Wenner. Houve uma queda “incrível” no fluxo de fósforo para o lago, e isso se deve às plantas da zona úmida, diz ele. A Lakeside Farms também passará a cultivar cevada orgânica nos próximos três anos; Wenner diz que isso pode resultar num aumento de até 50% no valor da colheita. Portanto, as mudanças fazem sentido do ponto de vista econômico, além de contribuírem para uma maior restauração da bacia do rio Klamath. 

“Era praticamente uma monocultura de cevada”, diz ele. “Agora temos todo tipo de coisa crescendo por aí e poderemos monitorar isso com as abelhas. Também quero abelhas por aí porque muitas das plantas mais importantes, como alimento para aves aquáticas, são polinizadas por insetos. Também estamos interessados em contaminantes e pesticidas”. 

“As abelhas nos ajudarão a determinar objetivamente o que existe e então poderemos agir”, diz ele. “Há muitas informações úteis que podemos obter delas.” 

Imagem de capa: Morgane Dron cuida das abelhas no escritório e laboratório da BeeOdiversity perto de Nivelles, Bélgica. Foto de Chris Welsch para Microsoft.