Débora Motta
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| Ana Luiza Albuquerque: coordenadora-geral do LAM+, ela exibe uma amostra de coral coletada em Abrolhos, na Bahia, e analisada no scanner de fluorescência de raios-X, equipamento inovador usado para identificar e medir, de forma não invasiva, os elementos químicos presentes em uma amostra (Foto: Mariana Angelito) |
A Universidade Federal Fluminense (UFF) acaba de inaugurar uma infraestrutura de pesquisa que coloca o estado do Rio de Janeiro e o Brasil na vanguarda dos estudos internacionais sobre sequências sedimentares, com a integração de tecnologias multiespectrais de alta resolução e inteligência artificial. Trata-se do Laboratório de Análises Multiespectrais para Sequências Sedimentares e Inteligência Artificial (LAM+), localizado no Instituto de Geociências da UFF, no campus Praia Vermelha, em Niterói. O espaço foi montado com recursos da FAPERJ, por meio de projetos financiados pelo edital de Apoio às Fronteiras da Ciência e Inovação – Infraestrutura Multiusuária, que viabilizou a aquisição dos equipamentos, e pelo edital Pensa Rio.
No laboratório, os pesquisadores analisam sequências sedimentares coletadas em ambientes aquáticos. Esses materiais, que, à primeira vista, podem parecer para o leigo apenas amostras de lama do fundo do mar ou de lagos, são verdadeiros “testemunhos” da história geológica e ambiental do planeta. Eles contêm restos de animais, plantas e minerais, que dão pistas sobre a trajetória geológica, arqueológica e ambiental da Terra, depois de submetidos à análise multiespectral. Essa técnica captura e processa, com feixes de luz, imagens em várias faixas do espectro eletromagnético, incluindo a luz visível, o infravermelho e o ultravioleta, que o olho humano não consegue perceber. Ao registrar o modo como diferentes comprimentos de onda da luz interagem com esses sedimentos, os pesquisadores conseguem identificar padrões e extrair "dados de composição" (informações quantitativas e qualitativas sobre os elementos químicos da amostra). Para isso, eles observam a capacidade de absorção da luz, que é diferente nos diversos comprimentos de onda (absorbância).
“Nossa área de trabalho é a Geologia multiespectral. Não estamos apenas olhando para o sedimento. Estamos aprendendo a ler o que ele registra. Analisamos, com os feixes de luz, sequências de sedimentos marinhos e lacustres, que revelam detalhes das condições geológicas e ambientais desses locais em determinado período de tempo no passado, ajudando a contar a história climática e ambiental daquela região. Por isso, chamamos essas amostras de ‘testemunhos’”, explicou a geocientista Ana Luiza Spadano Albuquerque, que é a coordenadora-geral do LAM+. Ela conta com o apoio dos coordenadores científico, Igor Venancio; de Geofísica, Arthur Ayres Neto; e de IA e Ciência de Dados, André Belém.
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| A equipe do LAM+, laboratório multiusuário que oferece novos parâmetros para a pesquisa brasileira em sequências sedimentares: a partir da esq., o técnico Leandro Candeia; Ana Luiza Albuquerque; Igor Venancio; Liberio Júnior (pesquisador visitante da FAPERJ); Bernardo Nunes (bolsista TCT/FAPERJ) e Mateus Andrade, doutorando no Programa de Pós-Graduação em Dinâmica dos Oceanos e da Terra, da UFF (Foto: Mariana Angelito) |
Professora titular do Departamento de Geologia e Geofísica da UFF, Ana Luiza destaca que o principal diferencial do LAM+ é a integração de múltiplas tecnologias espectrais de ponta. “A integração de múltiplas técnicas ópticas e espectrais com ferramentas de inteligência artificial permitem uma abordagem de ultra-alta resolução e o mapeamento geoquímico, o que é inédito no Brasil, e com uma combinação de instrumentos sem precedentes na América Latina. Essa arquitetura permite reconstruir, em detalhe temporal fino, a história climática e ambiental registrada nas sequências sedimentares, como eventos climáticos extremos, por exemplo, o que é um tema de interesse direto para o enfrentamento das mudanças climáticas e para a compreensão dos riscos ambientais que afetam o estado. A partir da leitura das camadas de sedimentos, é possível rastrear, também, mudanças nas correntes marítimas, nas glaciações e os impactos da erosão no clima da América do Sul ao longo dos milênios”, detalhou a pesquisadora, que também foi contemplada pela FAPERJ no programa Cientista do Nosso Estado.
Ela explicou que os equipamentos colocam o Brasil na fronteira do conhecimento na área de análise multiespectral de sedimentos, permitindo automatizar a identificação de padrões, a interpretação de sequências sedimentares e a predição de parâmetros geoambientais. “Com a tecnologia inovadora do nosso laboratório multiespectral, deixamos de trabalhar com as abordagens tradicionais da sedimentologia, e passamos a adotar o mapeamento geoquímico de sequências sedimentares como uma estratégia de automação analítica”, disse Ana. “No futuro, poderemos ensinar à inteligência artificial quais os padrões espectrais representam um tipo específico de elemento químico ou mineral, por exemplo. Essa tecnologia vai nos ajudar a gerar digitalmente análises minuciosas, sem gerar resíduos químicos e utilizar materiais de descarte que são necessários no método convencional de analisar sedimentos”, acrescentou.
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| O técnico Bernardo Nunes analisa amostra no equipamento com tecnologia Spectral Solutions, dotado de câmeras hiperespectrais, capazes de captar detalhes da radiação infravermelha, além do espectro de luz visível ao olho humano (Foto: Mariana Angelito) |
Concebido como plataforma multiusuária e multi-institucional, o LAM+ também tem o objetivo de capacitar técnicos, estudantes de graduação e pós-graduação e pesquisadores de diferentes instituições fluminenses, como um polo de formação de recursos humanos altamente qualificados em geociências computacionais. “O LAM+ é um consórcio multidisciplinar utilizado por alunos da graduação de diversos cursos, como Geofísica, Ciências Ambientais, Química, Biologia e por alunos dos programas de pós-graduação envolvidos, como o Programa Dinâmica dos Oceanos e da Terra (DOT) e o Programa de Geociências (Geoquímica Ambiental) da UFF. É um espaço fundamental para a qualificação profissional e acadêmica em diversas áreas”, detalhou.
A coordenadora do projeto destaca ainda que os estudos desenvolvidos no LAM+ podem gerar impactos positivos para diferentes setores da economia fluminense, como na redução dos riscos exploratórios na indústria de óleo e gás, auxiliando na caracterização de materiais geológicos e na tomada de decisões estratégicas para o setor. “Os resultados esperados englobam a consolidação do LAM+ como um polo de inovação em Geociências e a criação de soluções preditivas e automatizadas para desafios ambientais e econômicos. Que nosso laboratório se torne um aliado para a formulação de políticas públicas, oferecendo subsídios científicos e tecnológicos para o desenvolvimento sustentável e a resiliência econômica do estado do Rio de Janeiro”, concluiu Ana Luiza.
Participam da equipe do LAM+, além de Ana Luiza Spadano, os pesquisadores Arthur Ayres, professor do Departamento de Geologia e Geofísica; Igor Venancio, do Departamento de Geoquímica; e Andre Luiz Belem, da Escola de Engenharia, todos da UFF.
