UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS Improving citizen science as a tool for biodiversity monitoring Doutoramento em Biologia Biodiversidade Patrícia Maria Nunes Tiago Tese orientada por: Professor Doutor Henrique Miguel Pereira Professora Doutora Margarida Santos-Reis Doutor César Capinha Documento especialmente elaborado para a obtenção do grau de doutor UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS Improving citizen science as a tool for biodiversity monitoring Doutoramento em Biologia Biodiversidade Patrícia Maria Nunes Tiago Tese orientada por: Doutor Henrique Miguel Pereira Doutora Margarida Santos-Reis Doutor César Capinha Júri: Presidente: ● Doutor Henrique Manuel Roque Nogueira Cabral, Professor Catedrático da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa Vogais: ● Doutor Pedro Rui Correia de Oliveira Beja, Investigador Coordenador de Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-InBIO Laboratório associado) da Universidade do Porto ● Doutor Henrique Miguel Leite de Freitas Pereira, Investigador Coordenador de Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-InBIO Laboratório associado) da Universidade do Porto (orientador) ● Doutor Francisco Manuel Ribeiro Ferraria Moreira, Investigador Coordenador de Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (CIBIO-InBIO Laboratório associado) da Universidade do Porto ● Doutora Ana Isabel Oliveira Delicado, Investigadora Auxiliar do Instituto de Ciências Sociais da Universidade de Lisboa ● Doutora Cristina Maria dos Santos Luís, Investigadora de Pós-Doutoramento do Museu Nacional de História Natural e da Ciência da Universidade de Lisboa ● Doutor José Pedro Oliveira Neves Granadeiro, Professor Auxiliar da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa Documento especialmente elaborado para a obtenção do grau de doutor Fundação para a Ciência e Tecnologia (SFRH/BD/89543/2012) Resumo Resumo A ciência cidadã, ou seja, o envolvimento de não cientistas na investigação científica, teve um grande crescimento e desenvolvimento nos últimos anos. Algumas questões cientificas só podem ser respondidas com a recolha e tratamento de uma grande quantidade de dados e, a ajuda de cidadãos nestas tarefas, deu um grande contributo para a realização de alguns projetos que não poderiam ser desenvolvidos apenas com o trabalho de investigadores, devido a uma escassez de recursos, quer humanos, quer financeiros. Tratados internacionais tais como a Convenção da Diversidade Biológica, a Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies da Fauna e da Flora Selvagem Ameaçadas de Extinção e a Convenção sobre a Conservação de Espécies Migradoras da Fauna Selvagem identificaram a necessidade de avaliar as alterações globais da biodiversidade. O Painel Intergovernamental da Biodiversidade e dos Serviços dos Ecossistemas também tem como uma das suas principais funções realizar avaliações regulares do conhecimento que temos da biodiversidade. A ciência cidadã pode ser uma ferramenta importante para a monitorização da biodiversidade a nível regional e a nível global. Com esta tese pretende-se abordar cinco questões científicas principais na área da ciência cidadã, com o objetivo de melhorar estes projetos, para que possam, cada vez mais, complementar a informação científica e contribuir para uma mais eficaz monitorização da biodiversidade. Estas cinco questões são: Qual o contexto social de um projeto de ciência cidadã e que pontos devem ser tidos em consideração quando se desenha um projeto de ciência cidadã?; Quais são os benefícios e as limitações, existentes e potenciais, para diferentes grupos de cidadãos, para participar num projeto de ciência cidadã de registo de biodiversidade, utilizando como caso de estudo o projeto BioDiversity4All —um projeto português de ciência cidadã na área da biodiversidade?; Quais são as principais motivações intrínsecas para participar em projetos de ciência cidadã?; Quais as variáveis que influenciam as localizações onde os participantes estão a realizar observações?; Será que os dados de ciência cidadã poderão ser usados para estimar os nichos climáticos e a distribuição das espécies? Resumo A primeira parte desta tese pretende dar a conhecer o contexto social dos projetos de ciência cidadã, explorando, de uma forma sucinta, a sua história e identificando os principais atores envolvidos nestes projetos. Este capítulo analisa os principais pontos a considerar, da perspetiva dos diferentes grupos de participantes, quando se desenha um projeto desta natureza. O desenho do projeto deve ter em conta diferentes compromissos que se têm que assumir, tais como: decidir mantê-lo pequeno, com controlo local dos dados, perto das questões que interessam os voluntários e as comunidades locais, ou associá-lo a uma iniciativa global, com o benefício de ampliar as possibilidades de utilização dos dados; manter o foco principal na qualidade dos dados, com uma recolha de dados rigorosa, de uma forma sistemática, ou na facilidade de produção de dados, com benefícios para o volume de dados recolhidos e para educação e o envolvimento ambiental dos cidadãos. Quando se esperam do projeto resultados científicos e decisões de gestão, a recolha de dados verificáveis é essencial. Este requisito é também importante para atrair mais cientistas para estes projetos. Ser explícito sobre os objetivos do projeto é fundamental para evitar mal-entendidos nas expectativas dos diferentes grupos envolvidos. Desenhar cuidadosamente projetos de ciência cidadã poderá contribuir para um aumento do sucesso destas iniciativas. A este trabalho seguiu-se uma análise dos benefícios e das limitações existentes e potenciais no registo da biodiversidade, para os diferentes grupos da sociedade (desde cidadãos até grandes empresas). Esta análise é baseada na experiência do projeto BioDiversity4All. Em Portugal, há uma grande ausência de tradição de observação da biodiversidade. Neste contexto, identificar distintos grupos de cidadãos para quem um projeto como o BioDIversity4All pudesse trazer benefícios, revelou-se uma tarefa importante, uma vez que o recrutamento pode ser mais difícil de atingir do que noutros países, onde os hábitos estabelecidos de ciência cidadã facilitam o recrutamento e a participação. Uma abordagem bottom-up, com uma comunicação e estratégias de envolvimento específicas para cada grupo é essencial para recrutar e reter grupos de cidadãos que possam ter interesse na iniciativa. Um benefício geral, relevante para a maioria dos grupos analisados, é a contribuição para um aumento do conhecimento dos valores naturais, uma melhoria da educação para a biodiversidade e maior consciencialização ambiental para a conservação. O capítulo seguinte desta tese estuda as motivações dos cidadãos para participar em projetos de ciência cidadã, em Portugal, e analisa o padrão de motivações entre diferentes grupos de Resumo utilizadores. A maioria das pessoas que se inscreveram no BioDiversity4All, e que responderam ao inquérito realizado, tem uma educação superior e não apresenta um nível de participação elevado. Verifica-se que, para o conjunto total dos participantes, é bastante valorizada a relação que têm com o projeto, e que o grau de participação influencia o valor atribuído a motivações que se prendem com o sentido de utilidade, ou o relacionamento com o grupo. Um trabalho criterioso no envolvimento dos participantes, tendo em conta as suas motivações intrínsecas, é fundamental para aumentar e manter a participação de cidadãos em projetos de ciência cidadã. No capítulo seguinte é comparado o efeito das variáveis geográficas nas observações registadas na plataforma BioDiversity4All, para os diferentes grupos taxonómicos. Este estudo mostrou, como esperado, o enviesamento que bases de dados de ciência cidadã, oportunistas, podem ter. Algumas áreas do país são muito cobertas quando comparadas com outras, um número limitado de cidadãos é responsável por uma grande parte das observações, alguns períodos do ano têm muito mais observações. Considerando as variáveis selecionadas, a maioria acaba por refletir a acessibilidade aos locais como por exemplo a altitude, a densidade de estradas ou a densidade de caminhos pedonais. Apesar da variação existente entre grupos foi possível identificar alguns padrões. A densidade de caminhos pedonais foi uma variável com uma importância significativa para sete dos oito grupos taxonómicos. Ao contrário de outros estudos, a densidade de caminhos explica mais variação na distribuição de observações do que a densidade de estradas. A última parte deste estudo avalia como bases de dados de ciência cidadã oportunistas, apesar das limitações já identificadas, são fontes viáveis de dados que podem ser usados na modelação da distribuição de espécies. Testou-se também se os atributos das espécies de répteis e anfíbios podem indicar a fiabilidade e a integridade de dados oportunistas de distribuição. Foi realizada uma análise dos nichos climáticos das espécies com dados de ciência cidadã, do BioDiversity4All, e comparados com dados científicos. Os resultados obtidos com espécies de répteis e anfíbios variam muito entre as espécies analisadas neste estudo, o que não é inesperado uma vez que, como na maioria dos grupos biológicos, as espécies de répteis e anfíbios diferem bastante, sendo alguns, por exemplo, mais esquivos, o que leva a uma variação na detetabilidade e facilidade de identificação nos ambientes naturais. Para algumas das espécies, os modelos de distribuição apresentam performances preditivas boas e semelhantes