Método inédito avalia conforto térmico de vacas por meio de som

As perdas de produtividade de animais expostos a altas temperaturas e umidade não são tão silenciosas quanto parecem. E foi literalmente escutando as vacas que uma pesquisa liderada pela Embrapa Rondônia utilizou a bioacústica, ou seja, os sons emitidos pelos animais, para medir a frequência respiratória (FR). A equipe de cientistas validou um método inédito de avaliação desse parâmetro de conforto térmico, que utiliza gravadores digitais fixados ao cabresto dos animais, para mensurar de maneira prática, precisa e não invasiva o comportamento dos bovinos em pastejo.

O trabalho, realizado em parceria com a Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e Universidade Federal de Rondônia (Unir), conta com o auxílio de um software gratuito para as análises. Com isso, é possível obter dados acústicos por um período de até 48 horas e sem a interferência humana. A metodologia foi validada para rebanho leiteiro Girolando – cruzamento entre as raças Holandês e Gir – tanto para novilhas como para vacas em lactação.

Segundo o professor da UFPel Eduardo Schmitt, trata-se de uma metodologia que pode se tornar forte aliada em avaliações de sistemas como Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), sendo possível identificar o nível de conforto ao qual os animais estão submetidos. Ao escutar a respiração dos animais, é possível saber se estão gastando mais energia com os mecanismos de dissipação de calor e, posteriormente, correlacionar essas informações com o desempenho. “Numa visão prática, essa medida pode auxiliar em pesquisas que ajudem a definir, por exemplo, quantos metros quadrados de sombra devem ser ofertados para os animais produzirem mais, de que forma essa sombra deve estar disposta na pastagem, entre outros fatores”, afirma Schmitt.

O professor explica que quando os bovinos são expostos a altas temperaturas eles precisam acionar mecanismos para dissipação de calor, como aumento da circulação de sangue na pele, aumento do suor e da frequência respiratória. Tudo isso representa um custo energético para o animal, que acarreta diminuição de produtividade, aumento de susceptibilidade a doenças, podendo resultar também em interferências na fertilidade. “Para avaliar as perdas e se precisamos interferir para melhorar as condições ambientais dos animais, a avaliação da frequência respiratória das vacas pode dizer muita coisa”, complementa Schmitt.

Método traz inovação à medição do conforto animal

A frequência respiratória é usada há décadas como um indicador de estresse térmico nos animais, fator que influencia diretamente na produção e reprodução do rebanho.  Mas a dificuldade sempre foi manter o monitoramento ao longo de todo dia, já que pelo método tradicional (visual), isso é feito observando os animais com a contagem dos movimentos do flanco. A avaliação visual apresenta algumas limitações, tais como dificuldade de avaliações no período noturno ou em áreas extensas de pastagem com a presença de obstáculos (como árvores, por exemplo) para visualização. Existe ainda a possibilidade de haver interferência dos observadores durante o período de avaliação.

A bioacústica também já tem sido utilizada para a caracterização do comportamento de bovinos, como quantificação do tempo de pastejo, ruminação, descanso e de ingestão de água. Mas essa é a primeira vez que a metodologia é validada para medir a frequência respiratória. Segundo a pesquisadora da Embrapa Rondônia Ana Karina Salman, é uma ferramenta valiosa para os pesquisadores que estudam o efeito do estresse térmico em bovinos em situação de pastejo. “Validamos com sucesso um método novo e sem precedentes, em que a frequência respiratória é mensurada a partir de áudios dos animais captados por gravadores de MP3, muito prático e simples de usar. O método acústico pode substituir o convencional de contagem dos movimentos do flanco por observação visual”, afirma Salman. 

A pesquisadora explica que para avaliar o conforto térmico dos animais é preciso monitorar, simultaneamente, parâmetros ambientais, como temperatura e umidade relativa do ar, e parâmetros fisiológicos, como temperatura corporal e frequência respiratória. Segundo ela, há poucos estudos sobre as respostas fisiológicas de bovinos ao estresse térmico e com resultados pouco confiáveis, dada à dificuldade do acompanhamento visual contínuo ao longo do dia. Outros métodos foram desenvolvidos para medir automaticamente a frequência respiratória, mas eles se restringiram a animais em estábulos e com equipamentos que exigem a conexão com a internet, ou seja, não serviam para animais na pastagem ou em locais sem acesso à internet. 

Outro ponto interessante é que para a raça Girolando, responsável por aproximadamente 80% do leite produzido no Brasil, ainda não há definição científica da zona de termoneutralidade, ou seja, a faixa de temperatura ambiente na qual os bovinos se encontram em conforto térmico. Esse cenário demonstra a necessidade de mais estudos e dados para que pesquisadores, técnicos e produtores, a partir de indicadores mais precisos, possam realizar as tomadas de decisão na propriedade, sobre quais medidas adotar e como minimizar o estresse térmico no sistema de produção, tornando-o mais eficiente.  

Ineditismo do método ganha destaque internacional

O ineditismo dessa metodologia a colocou em destaque nacional e internacional. O trabalho foi publicado na revista Livestock Science em setembro de 2020 e ficou também entre os 10 melhores trabalhos do Workshop Temple Grandin de Bem-estar Animal, realizado em 2018, em São Paulo, que reuniu especialistas renomados no tema, pesquisadores, acadêmicos, produtores e a iniciativa privada. Os resultados obtidos com o uso da bioacústica para avaliação da frequência respiratória foram parte da dissertação da zootecnista Giovanna de Carvalho, defendida em julho de 2019 no Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente - UNIR.

Como funciona a nova metodologia 

Para coleta de dados de áudio ou acústicos utilizados para medir a frequência respiratória são necessários: gravador MP3, cabrestos, tecido TNT, filme de PVC e fita de empacotamento. O item mais caro dessa lista é o gravador, que custa, em média, R$ 450,00 para compra direta, sem frete incluso.  A análise dos áudios é realizada com o auxílio do programa Audacity, um software livre (gratuito) que reproduz os áudios captados pelos gravadores. Esse programa gera oscilogramas dos áudios que são específicos de cada atividade exercida pelos animais, tornando possível identificar os tempos de início e fim de cada uma.  A Embrapa Rondônia disponibiliza, gratuitamente, um manual para coleta e análise de dados bioacústicos para caracterização de comportamento bovino em pastejo. 

A análise dos dados de áudio (identificação e contagem dos sons respiratórios) é laboriosa e requer uma pessoa treinada. A zootecnista Giovanna de Carvalho, que realizou as análises das frequências respiratórias (FR) na pesquisa, explica que se utiliza a mesma técnica descrita no manual da bioacústica. A diferença é que para a FR, foi necessário maior aprofundamento, pois ela ocorre durante toda a avaliação, o animal estando ou não se alimentando, o que pode causar sobreposição dos sons. 

Assim, apenas a análise visual das ondas sonoras geradas pelo programa não é suficiente. “O fone de ouvido é essencial para a análise, assim como uma dose de paciência e não ter receio de refazer as análises ou pedir uma segunda opinião, já que pode haver dúvidas quanto aos sons ao longo do processo”, recomenda Giovanna.

Devido ao padrão característico dos sons respiratórios, deve ser possível, futuramente, desenvolver um algoritmo de inteligência artificial que permita automatizar essa etapa da metodologia. Além disso, esse método não é recomendado para um rebanho formado por animais de temperamento agressivo, pois eles podem danificar os gravadores, ou para estudos que requerem avaliação da FR por período superior a 48 horas, devido à vida útil da bateria dos gravadores.