Infra-estrutura compartilhada de dados sobre biodiversidade Vanderlei Perez Canhos vcanhos@cria.org.br www.cria.org.br Coleções Biológicas e Sistemas.

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1 Infra-estrutura compartilhada de dados sobre biodiversidade Vanderlei Perez Canhos Coleções Biológicas e Sistemas de Informação Brasilia, DF, Julho de 2005

2 Tomada de decisão Políticas e Estratégias conservação
recuperação ambiental gerenciamento de recursos naturais uso sustentável Políticas e Estratégias governamentais corporativas individuais ação conhecimento informação Desafio: ampliaçao do uso de dados científicos sobre biodiversidade dados The real world - The natural and modified landscape Observations of the real world - Measurements, occurrences, photographs Collections from the real world - Herbarium specimens, living specimens Collated into datasets which are analysed in various ways to develop information and results which are interpreted and through that knowledge we can take decisions, we can implement and take actions Analysis of observations Visualization of analyses Interpretation of results observações mundo real

3 Marco Legal: A Convenção sobre Diversidade Biológica
Clearing-House Mechanism: - Intercâmbio de informação e cooperação técnica 2010 Biodiversity Target Redução da taxa de perda de espécies: depende de dados sobre a ocorrência de espécies Global Taxonomy Initiative Definição do ponto focal nacional e estratégias International Pollinators Initiative Iniciativa do Brasil: coletas, taxonomia, checklists Global Strategy for Plant Conservation Objetivo: conter a perda da diversidade de plantas Objetivo específico: compreender e documentar a diversidade de plantas

4 Sistemas de Informação: cenário internacional
GBIF – Global Biodiversity Information Facility IABIN – Inter-American Biodiversity Information Network Catálogo da Vida (Species 2000, ITIS) Conabio (Remib) IIAP (Siamazonia) INBio NYBG (repatriação)

5 Cenário Nacional – MCT programas
PROANTAR, PPG7, Revizee, Institutos do Milênio, Xingó, ... todos geradores de dados e informações - falta uma política para coleções de dados Inexistência de um sistema de avaliação coletiva dos projetos que envolvem a geração de dados e informações Inexistência de uma estratégia inter-agências explícita visando estruturar uma rede de dados e informações de acesso público Inexistência de uma política de disponibilização e compartilhamento dos resultados das pesquisas financiadas pelo MCT Necessidade de política para a recuperação de acervos históricos e de preservação e disseminação dos dados que já nascem digitais Recomendação: MCT desenvolva uma estratégia explícita para o desenvolvimento e manutenção de uma infra-estrutura de dados científicos para o país

6 biodiversity informatics
True bioinformatics … biodiversity informatics “bioinformatics” ecoinformatics genomics proteomics

7 Serviços Web tornam possível a integração de dados estruturados
Bancos de dados heterogêneos <request> <response> <record> … Usuário Dados Padronizados e Estruturados

8 Interoperabilidade entre sistemas de informação
Com os desenvolvimentos recentes catalisados pelo GBIF, dados de fontes distribuidas podem ser integrados através de única busca. Interoperability is often defined as “databases talking to each other” but that isn’t quite right. In an interoperable system, the same query can be made against databases that differ from one another in structure and content and the answer to the query retrieved in a single session. In this example slide, the blue arrows disappear because this kind of work by a person is not often done (also to get them out of the way for the next animation). In the GBIF query portion of the example, the first arrow and the last arrow remain in place because all that the user would experience is the interaction with the search engine. Everything else would be transparent, even though vast distances and many databases might be involved. The GBIF query first taps ECAT to find any synonyms of the name of species X, and these are included in the query to the registry. The query then goes to the databases that have the requested kinds of data (GenBank and ecological). The retrieved data are then relayed to the search engine and the user. Informação compilada sobre espécimens, genética e ecologia

9 Global Biodiversity Information Facity (GBIF)
Solicitação do usuário Provedores de informação Portal de Acesso a dados sobre Biodiversidade Specimen Data Links para outros dados Listas de Nomes Observações Espécimes Metadado Índice de Dados sobre Biodiversidade Serviço de nomes taxonô-micos Catálogo da Vida Busca

10 Collections at Smithsonian, NMNH
Photos: Chip Clark Biodiversity collections form the best information available to assist in: supporting systematic and taxonomic research, understanding what lives where on the planet for a variety of purposes, e.g.: controlling invasive alien and pest spp., protecting endangered species, enabling countries to document, their biota and implement the CBD (Convention on Biological Diversity), understanding the anthropogenic impact on species distribution over the past 200+ years, and predict future distributions of species in light of different climate change models. The main mission of the NMNH is twofold: the caring for and improving the collections and passing along of these collections, in better condition that we received them, to the next generation of scientists, and research on the collections and the dissemination of the results of that research.

11 Dados sobre biodiversidade
Foodplant: Zea mais L. 1753 Interações Ecológicas Locus: AAL35331 Definition: acyl-CoA Z/E11 desaturase 1 mvpyattadg hpekdecfed... Dados de Seqüências Average Rainfall Location: 48.82°N 2.29°E Jan Feb Mar Apr ... Dados Abióticos Diagnosis: Wingspan 26-30mm; sexually dimorphic;male: forewings ochreous to dark brown; female: forewings pale yellow; … Descrições Taxonômicas Pheromones of Ostrinia Literatura Digital e Recursos Web Family: Pyralidae Order: Lepidoptera Class: Insecta Genus: Ostrinia Hübner, 1825 Nomes Taxonômicos Species: Ostrinia nubilalis (Hübner, 1796) Synonym: Pyralis nubilalis Hübner, 1796 Vernacular (FR): Pyrale du maïs Vernacular (ES): Piral del maíz Vernacular (DE): Maiszünsler Vernacular (EN): European Corn-borer Collection: DGH Lepidoptera Record id: DGHEUR_003217 Country: France Coordinates: ˚E ˚N Date: 28 June 2003 Collector: Donald Hobern Dados sobre espécimes e observações de coleta

12 Instituto Virtual da Biodiversidade-Biota FAPESP (Março 1998)
Estudar e conhecer a biodiversidade do Estado de São Paulo e divulgar este conhecimento e sua importância Ampliar a capacidade das organizações públicas e privadas no gerenciamento, monitoramento e utilização da biodiversidade Subsidiar a tomada de decisão sobre projetos de desenvolvimento, especialmente os de desenvolvimento sustentável

13 Sistemas de Informação de apoio ao programa Biota/Fapesp
SinBiota Revista Biota Neotropica Rede speciesLink

14 pyrostegia acacia glomerosa

15 Integração

16 speciesLink uma rede de informação que permite a integração dinâmica, síntese e visualização de dados primários de coleções biológicas

17 integração dinâmica de dados distribuídos
software livre e de código aberto equipamentos de baixo custo integra sistemas diversos de gerenciamento de coleções (sistema operacional, software,...) integra de dados de diferentes grupos taxonômicos rede integrada com outros sistemas e redes de informação (SinBiota, SICol, Species Analyst, GBIF)

18 B M Z B B M Z B B Z B Z Z Z M B Z B Z B B B Z Z
Coleção de Microrganismos de Ambiente e Indústria, UNICAMP Campinas Herbário do Instituto de Biociências, UNESP Rio Claro B SinBiota Sistema de Informação Ambiental do Programa Biota - Fapesp M M ZB Coleção de Anfíbios do Instituto de Biociências UNESP, Rio Claro Herbário do Instituto Agronômico de Campinas Z B Herbário da UNICAMP, Campinas B Col. Culturas de Fitobactérias Lab. De Bacteriologia Vegetal Instituto Biológico, Campinas M Servidor Regional Z Coleção de Acari Museu de Zoologia, ESALQ, Piracicaba Herbário do Jardim Botânico do Rio de Janeiro B B Herbário do Departamento De Ciências Biológicas da ESALQ, Piracicaba Coleção de Peixes do Laboratório de Ictiologia, USP, Ribeirão Preto Z Servidor Regional Herbário da USP, São Paulo B Coleção de Peixes Dept. Zoologia e Botânica, UNESP, São José do Rio Preto Z Coleção de Peixes Museu de Zoologia da USP, São Paulo Z Servidor Regional Servidor Regional Coleção de Fungos Instituto de Botânica, São Paulo Coleção de Acari Dept. Zoologia e Botânica, UNESP, São José do Rio Preto Z M B Coleção de Algas Instituto de Botânica, São Paulo Coleção de Anfíbios Dept. Zoologia e Botânica, UNESP, São José do Rio Preto Z Servidor Regional B Coleção de Fanerógamas Herbário do Instituto de Botânica, São Paulo Servidor Regional Coleção de Quirópteros Dept. Zoologia e Botânica, UNESP, São José do Rio Preto Z B Herbário Dom Bento Pickel do Instituto Florestal, São Paulo Herbário de Ilha Solteira, UNESP Ilha Solteira B Herbário do Instituto de Biociências, UNESP, Botucatu B Coleção Científica de Aranhas do Dept. Zoologia e Botânica, UNESP, Botucatu Z Z Coleção do Museu de Entomologia da FEIS/UNESP Ilha Solteira

19 Construção da infra-estrutura compartilhada de dados
é um esforço coletivo.....

20 localidades amostradas
temperatura precipitação topografia distribuição potencial

21 Byrsonima subterranea
Somente um registro de ocorrência Inclusão na lista de espécies ameaçadas do Estado de São Paulo (1999) Novo registro de ocorrência na Estação Ecológica de Assis Uso da modelagem para auxiliar na localização da espécie

22 Classificação do Solo + Similaridade Ecológica + Manchas de Cerrado

23 Validação do modelo no campo

24 Previsão de riqueza (cenário atual) para 162 espécies de árvores do Cerrado
Previsão de distribuição de Acosmium subelegans no presente e no futuro (2055) Área habitável em 2055 (+ 0,5% CO2) Área habitável em 2055 (+1% CO2)

25 Áreas prioritárias para conservação da Biodiversidade do Cerrado e do Pantanal
Conservation International do Brasil 1998 As áreas circunscritas em azul e rosa correspondem as regiões mais indicadas para conservação segundo critérios baseados nas projeções climáticas futuras

26 Outras Floras Regionais Outros Herbários na Internet
Redes Temáticas Outras Floras Regionais Outros Herbários na Internet Flora brasiliensis Checklist Aplicativos: Modelagem preditiva Protocolos de interoperabilidade Servidor de nome Servidor de localidades Banco de imagens Bancos de dados primários (pesquisa) Guias de campo dinâmicos Chaves interativas Herbário Virtual

27 Resultado Esperado Croton urucurana
Dados Históricos

28 Exsicata em Herbário

29 Imagem no campo

30 Croton urucurana

31 Gestão da Informação Gestão Ambiental Obrigado Vanderlei Perez Canhos