Pesquisadores estão ensinando um algoritmo a ler o Xingu

Pesquisadores do Instituto Atlântico visitaram em janeiro as instalações da Usina Hidrelétrica Pimental, parte do Complexo Belo Monte, no Pará — onde o canal de transposição de 1,2 quilômetro já registrou a passagem de mais de 4,3 milhões de peixes de 168 espécies desde o início da operação - Foto: Divulgação/Norte Energia

Produzido pelo NM Studio em parceria com a Norte Energia

O Idarsa vai transformar quase uma década de imagens subaquáticas do Sistema de Transposição de Peixes de Belo Monte em inteligência ecológica automatizada — o sistema de monitoramento de peixes por IA mais abrangente já desenvolvido para uma hidrelétrica no mundo

Desde 2016, uma câmera submersa no Sistema de Transposição de Peixes de Belo Monte filma, sem interrupção, a passagem de milhões de animais. O que faltava era automatizar a identificação das espécies. O projeto Idarsa — desenvolvido pela Norte Energia em parceria com o Instituto Atlântico — nasce para fazer exatamente isso: transformar imagem em conhecimento, e conhecimento em conservação.

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Em janeiro deste ano, uma equipe de quatro pesquisadores cruzou o Brasil de Fortaleza a Vitória do Xingu para três dias de imersão técnica nas instalações da Norte Energia. O destino era uma estrutura que poucas pessoas no mundo conhecem: o canal de 1,2 quilômetro da Usina Hidrelétrica Pimental, parte do Complexo Belo Monte, por onde já transitaram mais de 4,3 milhões de peixes de 168 espécies desde que entrou em operação. Em um ponto estratégico desse canal, abaixo da superfície d'água do rio, uma câmera registra em fluxo contínuo a passagem dos animais — uma janela aberta para o interior do Xingu. O objetivo da visita era entender, em campo, o que essa câmera realmente vê. E o que ainda não é capaz de dizer.

O sistema que vai mudar isso se chama Idarsa — Inteligência de Dados para Automação de Relatórios Socioambientais. Desenvolvido pelo Instituto Atlântico, instituto cearense com 25 anos de atuação em ciência e tecnologia, dentro do Programa de P&D da Norte Energia regulado pela Aneel (PD-07427-0325/2025), com apoio da Embrapii, o Idarsa utilizará o algoritmo YOLO — You Only Look Once. Trata-se de um modelo de inteligência artificial capaz de identificar, em uma única varredura da imagem, a localização dos objetos, suas classes e o nível de confiança da detecção. É a mesma arquitetura que orienta veículos autônomos e sistemas de vigilância — aplicada, aqui, à ictiofauna de um dos rios mais biologicamente complexos do planeta.

A equipe que conduziu a visita técnica incluiu Lucélia Saraiva, gerente do projeto; Dirceu dos Santos, product owner; Charles Pinheiro, desenvolvedor e líder técnico; e Polycarpo Neto, cientista de dados. Para Neto, o Idarsa ultrapassa a engenharia: "estamos lidando com uma biodiversidade muito superior ao que vemos em sistemas internacionais. É uma oportunidade ímpar de aplicar ciência de dados para gerar impacto real na conservação e na inteligência ambiental." A precisão média esperada é superior a 90%, abrangendo 60 espécies selecionadas por relevância ecológica e valor para a pesca local, com maturidade técnica prevista para 2027.

A ambição do número 60 só se compreende em perspectiva. Na Suécia, a Vattenfall opera IA na escada de peixes da hidrelétrica de Stornorrfors, monitorando salmões e trutas com refinamentos sazonais progressivos. Na Noruega, câmeras com aprendizado de máquina distinguem salmão-do-atlântico nativo do invasor salmão-do-pacífico. No Canadá, a Innovasea lidera o projeto Species Aware, apoiado com 4,8 milhões de dólares pelo Pan-Canadian AI Strategy. Em Portugal, a EDP e a NTT DATA construíram o FishNet Vision, treinado com cerca de 50 mil frames selecionados a partir de mais de 1,2 milhão de quadros de vídeo. Esses são os sistemas de referência no mundo. O Idarsa nasce com a meta de operar em escala sem precedentes entre todos eles.

Essa diferença de escala é consequência direta da complexidade ecológica do Xingu. Levantamentos da Universidade Federal do Pará identificaram ao menos 451 espécies e morfoespécies de peixes na bacia — o maior número registrado para a maioria dos rios amazônicos. Na última década, o Projeto de Monitoramento da Ictiofauna, em operação desde 2012 com apoio da Norte Energia, descreveu 28 novas espécies, das quais 20 são endêmicas. O banco de dados resultante, sediado nos laboratórios LIA (Laboratório de Ictiologia de Altamira) e LAQUAX (Laboratório de Aquicultura de Peixes Ornamentais do Xingu) no campus da UFPA em Altamira, é um dos maiores da América Latina sobre peixes amazônicos. É esse acervo — acumulado em décadas de campo — que alimenta o treinamento do Idarsa.

O ambiente em que o sistema operará é tecnicamente hostil. A iluminação no fundo do canal é reduzida, e muitas espécies compartilham morfologias que desafiam até biólogos experientes. Uma revisão publicada na revista Biology (MDPI, 2025) analisou 312 estudos sobre IA em biodiversidade aquática e concluiu que a maioria das aplicações foi desenvolvida em condições de visibilidade controladas. O Idarsa está sendo construído para operar exatamente onde esses sistemas não chegam.

"Envolvemos estudantes de mestrado e doutorado da UFC e de outras universidades federais, como a UFPA, para desenvolver teses focadas tanto na criação dos modelos quanto na aplicação da IA para responder questões ecológicas fundamentais — como os fatores que determinam a passagem das espécies pelo Sistema de Transposição de Peixes e a promoção da conectividade fluvial."

Tommaso Giarrizzo — doutor em Biologia Marinha pela Universidade de Bremen e professor da UFC.

Para Tommaso Giarrizzo, o Idarsa é também uma máquina de formação científica. Estudantes de pós-graduação da UFC e da UFPA estão engajados no desenvolvimento dos modelos e na formulação das perguntas ecológicas que o sistema vai ajudar a responder — entre elas, quais fatores determinam o comportamento migratório das espécies no canal e como o Sistema de Transposição contribui para a conectividade fluvial do Xingu. Os resultados serão publicados em periódicos nacionais e internacionais.

O Idarsa integra um portfólio mais amplo de inovação da Norte Energia. Em 2025, a concessionária investiu R$ 13,8 milhões em 15 projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação. O Programa de Conservação da Ictiofauna — do qual o Idarsa é o mais recente e tecnologicamente avançado desdobramento — já incluía monitoramento, investigação taxonômica, aquicultura de peixes ornamentais e incentivo à pesca sustentável. Roberto Silva, gerente dos Meios Físico e Biótico da Norte Energia, define o que o sistema representa: o uso da IA no Sistema de Transposição vai robustecer o banco de dados sobre as espécies amazônicas do Xingu, servindo de exemplo replicável para elevar o padrão de sustentabilidade no setor energético.

Há uma câmera submersa no Xingu que filma sem parar desde 2016. Ela não cansa, não pisca, não perde um frame. O que ela ainda não sabe fazer, sozinha, é nomear — a espécie que passou, a frequência com que aparece, a correlação entre sua presença e a estação, a vazão, o ciclo reprodutivo. Isso é o que o Idarsa vai fazer. E ao fazer, vai converter um arquivo de imagens em memória ecológica. Pesquisadores do Ceará e do Pará estão, agora, ensinando um algoritmo a ler um rio. O Xingu, que sempre soube guardar seus segredos, começará a contá-los.

"Falar de Belo Monte é falar de escolhas. E escolhas energéticas dizem muito sobre o futuro que um país decide construir."