Ferramenta de IA busca ajudar municípios a identificar fontes de emissão de gases de efeito estufa na PB; entenda

Uma plataforma desenvolvida na UFCG usa inteligência artificial para ajudar prefeituras a identificar fontes de gases de efeito estufa. A ferramenta visa otimizar investimentos em políticas ambientais.

Batizada de GEEnius, a ferramenta analisou preliminarmente 1.794 municípios do Nordeste. O modelo cruza dados públicos de órgãos como IBGE e INPE por aprendizado de máquina.

O uso do solo liderou as emissões em 1.564 cidades. Um piloto gratuito abrangerá 10 municípios da Paraíba em agosto ou setembro de 2027.

Uma plataforma desenvolvida a partir de uma pesquisa de doutorado na Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Agreste da Paraíba, usa inteligência artificial para ajudar municípios a identificar os fatores que mais influenciam suas emissões de gases de efeito estufa. O objetivo é orientar a gestão pública na escolha de medidas ambientais e evitar gastos com ações que não enfrentam os principais problemas de cada cidade.

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Batizada de GEEnius, a ferramenta foi desenvolvida no âmbito da pesquisa de doutorado de João José de Melo Neto, sob orientação de Madson Tavares Silva, professor da Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas (UACA) da UFCG e orientador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais (PPGEGRN) da instituição.

Segundo Madson, a pesquisa busca responder quais fatores têm maior influência nas emissões de gases de efeito estufa de cada município e como as cidades podem gerenciar e reduzir essas emissões.

"Quando cheguei ao doutorado eu queria responder a uma pergunta simples, que ninguém tinha respondido para o âmbito principalmente de pequenas cidades no brasil: quais fatores mais pesavam nas emissões de gases do efeito estufa de cada cidade e como as elas gerenciavam e mitigavam isso? Quando os modelos inteligência artificial começaram a dar as respostas, percebi que aquilo não podia ficar só numa tese", disse.

Como funciona a plataforma

A GEEnius cruza dados públicos de diferentes fontes para identificar fatores relacionados às emissões nos municípios. Entre as bases utilizadas estão informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), do Observatório do Clima, da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), do MapBiomas, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e da Secretaria Nacional de Trânsito (Senatran).

A proposta é reunir informações que, embora estejam disponíveis, ficam distribuídas entre diferentes órgãos e bases de dados. Madson explica que essa fragmentação dificulta o planejamento ambiental, principalmente em cidades que não têm equipes técnicas especializadas.

"A informação existe, mas está espalhada como peças de um quebra-cabeça guardadas em gavetas de ministérios e agências diferentes. Montar esse quebra-cabeça exige uma equipe de especialistas, e o próprio IBGE (MUNIC 2020) mostra que a área ambiental, na maioria das prefeituras, é um setor pendurado em outra secretaria, sem equipe própria. Resultado: sem diagnóstico, a cidade não planeja", explicou.

A ferramenta utiliza inteligência artificial explicável, uma abordagem que busca indicar quais variáveis mais influenciam os resultados, em vez de apenas apresentar uma estimativa. De acordo com o pesquisador, o sistema permite observar os fatores associados às emissões de cada município.

"A maioria das IAs é uma caixa-preta: dá a resposta e não diz por quê. Nós usamos uma técnica de IA explicável. É um raio-X climático do município."

Nordeste tem cinco perfis de emissão identificados

Em uma análise preliminar de 1.794 municípios do Nordeste, a pesquisa utilizou quase 30 variáveis para identificar os fatores que mais ajudam a explicar as diferenças nas emissões entre as cidades.

O modelo organiza os municípios em cinco perfis principais: uso do solo, agropecuária, energia, economia e transportes.

Nos resultados preliminares apresentados por Madson, o perfil relacionado ao uso do solo, que inclui o desmatamento, foi identificado como principal em 1.564 municípios analisados. Em outros 114, o perfil predominante foi o de energia; em 106, o de agropecuária. Economia e transportes apareceram como principais fatores em sete e dois municípios, respectivamente.

Os perfis não são necessariamente permanentes. Segundo o pesquisador, mudanças na economia, no uso do território e nas políticas adotadas pelas cidades podem alterar os fatores que mais influenciam suas emissões ao longo do tempo.

"Ao passar do tempo esses perfis podem se alterar de acordo com as características e políticas que cada município vá adotando. Em dez anos, 711 cidades mudaram de perfil. Isso pode significar uma economia se diversificando ou um desmatamento começando. É o tipo de sinal que nenhum inventário tradicional, feito uma vez e engavetado, consegue detectar", contou Madson.

A pesquisa também apresenta exemplos de municípios com características distintas. Em Fortaleza, no Ceará, a energia representa 61% dos fatores que explicam as emissões, segundo a análise apresentada por Madson. Já em Santa Cruz do Capibaribe, em Pernambuco, a atividade industrial e o comércio aparecem como elementos importantes.

A plataforma também estima as emissões em toneladas de dióxido de carbono equivalente (CO₂e), acompanha tendências desde 2011 e permite elaborar projeções para 2030. As projeções simulam cenários futuros e incluem incertezas, conforme a descrição do pesquisador.

Objetivo é evitar gastos com medidas inadequadas

A ferramenta pretende ajudar gestores a identificar quais áreas precisam de atenção prioritária antes de definir investimentos ambientais. A intenção é evitar que municípios destinem recursos a ações que não correspondam aos fatores mais relevantes para suas emissões.

"Na prática, isso evita o erro mais caro da gestão pública: gastar dinheiro no problema errado."

Madson reforça, no entanto, que a plataforma não substitui um inventário oficial certificado de emissões. A proposta é oferecer um diagnóstico inicial para auxiliar as prefeituras a compreender o cenário local e avaliar os próximos passos.

"A GEEnius é diagnóstico e bússola, e ajuda principalmente municípios pequenos que não tem muitos recursos a analisar a viabilidade e benefícios de contratar no futuro um inventário oficial certificado."

Segundo o pesquisador, os resultados apresentados até agora são preliminares. Ele afirma que, mesmo em períodos de alterações significativas nas bases de dados, como durante a pandemia de Covid-19, o modelo apresentou estimativas com erro inferior a 9% em metade dos municípios analisados.

"Até mesmo com períodos de quebras estruturais dos dados como na pandemia, em metade dos municípios a estimativa errou menos de 9%."

Projeto prevê teste gratuito em dez municípios da Paraíba em 2027

A próxima etapa prevista é testar a GEEnius em dez municípios paraibanos, sem cobrança pelo uso da plataforma durante o projeto-piloto. A previsão apresentada por Madson é que a iniciativa comece em agosto ou setembro de 2027.

A seleção deve contemplar cidades de diferentes portes e regiões do estado, para avaliar o funcionamento da ferramenta em realidades distintas. O planejamento inclui contato com gestores municipais, visitas e avaliação com cerca de 20 representantes, entre prefeitos e secretários.

"A intenção é escolher cidades bem diferentes entre si, do Litoral ao Sertão, grandes e pequenas, e com perfis de emissão distintos, para pôr a ferramenta à prova em realidades opostas", disse.

O projeto-piloto deverá ajudar a avaliar a utilidade da plataforma no planejamento municipal e a identificar possíveis ajustes antes de uma ampliação. A meta apresentada pelos pesquisadores é, futuramente, estender a ferramenta aos municípios brasileiros.