Pesquisa e desenvolvimento de modelos isotópicos espaciais aplicados para o rastreamento forense no Brasil

Resumo

O objetivo deste projeto é propor a constituição de uma empresa que oferecerá serviços de identificação de regiões geográficas de origem de produtos naturais ou manufaturados no Brasil e eventualmente no exterior, a partir do desenvolvimento de modelos isotópicos espaciais (isoscapes). Isoscapes são modelos que representam a variabilidade espacial da razão isotópica de elementos essenciais a vida como, por exemplo, carbono (13C:12C), nitrogênio (15N:14N), oxigênio (18O:16O) e deutério (2H:1H), em formato vetorial (ex. shapefile) ou formato matricial (ex. geotiff). Essa tecnologia possibilitará o uso da metodologia de isótopos estáveis relacionada aos elementos citados acima na solução de problemas ambientais, industriais e forenses. Essa abordagem já se mostrou eficiente e é muito utilizada em diversos países, entretanto, ainda é pouco explorada no Brasil. A empresa a ser constituída será associada a Incubadora de Empresas de Base Tecnológica da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (ESALQTEC). O principal desafio técnico do projeto da futura empresa será o desenvolvimento das isoscapes para o território brasileiro, que depende não só de um profundo conhecimento da metodologia isotópica, mas também de técnicas estatísticas e de computação para construção dos modelos isotópicos espaciais. O principal desafio científico será a aplicação das isoscapes na resolução de problemas práticos; ou seja, inferir a origem geográfica de um determinado material, baseando-se na sua composição isotópica. Para a construção de isoscapes em escalas locais e regionais, será desenvolvido um banco de dados e, paralelamente, serão realizadas coletas de campo visando preencher lacunas espaciais. A partir desses bancos de dados serão utilizados métodos geoestatísticos para a construção das isoscapes, sendo que a correlação entre o material em questão e sua origem geográfica será feita por meio de modelos estatísticos e algoritmos de atribuição geográfica. Um exemplo clássico seria o cotejamento entre a composição isotópica de oxigênio e hidrogênio em amostras de água oriundas de sistemas de abastecimento público de vários municípios brasileiros e a composição isotópica desses mesmos elementos incorporados a algum tecido humano como unha ou cabelo (produto), visando identificar a origem geográfica desses tecidos humanos. A etapa final, que representa o desafio científico a ser vencido, é o georeferenciamento isotópico. Isso significa "referenciar" uma amostra de origem desconhecida à possíveis áreas geográficas, com razões isotópicas condizentes com a razão isotópica desta amostra através das isoscapes construídas por modelos e algoritmos. Ao final da fase 1, esperamos I) concretizar o banco de dados isotópicos; II) finalizar as isoscapes; III) apresentar modelos de calibração da composição isotópica; IV) e modelos de atribuição geográfica; além de V) fornecer informações norteadores das atividades de comercialização dos serviços que serão ofertados pela futura empresa. (AU)