Pesquisadores da Universidade Federal de Alagoas (Ufal) desenvolveram estudos que relacionam condições meteorológicas a hospitalizações por doenças respiratórias em Maceió. Os trabalhos, publicados em revistas científicas internacionais, utilizam técnicas de aprendizado de máquina para identificar padrões entre variáveis climáticas e registros de internações e, a partir disso, criar modelos que possam contribuir para a antecipação de casos.

As pesquisas fazem parte da área de Biometeorologia, que estuda a influência das condições atmosféricas sobre os seres vivos. Para o professor do Instituto de Ciências Atmosféricas (Icat) da Ufal, Fabrício Silva, as publicações representam um avanço para a consolidação dessa linha de investigação na universidade, com foco inicialmente na realidade alagoana.

“A Biometeorologia vem ganhando corpo com essas publicações. A gente está tentando provar que é possível que essa linha de pesquisa avance também aqui na Ufal, no nosso instituto, principalmente com foco em Alagoas”, afirmou.

Um dos estudos analisou a possibilidade de prever registros mensais de hospitalizações por asma em Maceió a partir da combinação de dados climáticos, informações sobre poluição atmosférica e históricos da doença. O artigo foi publicado na revista científica Climate.

Os pesquisadores testaram diferentes modelos de aprendizado de máquina para verificar quais ferramentas conseguiam representar melhor a relação entre as condições ambientais e os registros de internação.

Entre os métodos avaliados estavam Random Forest, XGBoost, Regressão Linear Múltipla, Máquina de Vetores de Suporte e K-Nearest Neighbors. O Random Forest apresentou o melhor desempenho, especialmente quando os dados históricos de asma foram incorporados à análise.

A temperatura mínima e a concentração de dióxido de enxofre também apareceram entre os fatores relevantes para as previsões. Outras variáveis meteorológicas, como umidade relativa, radiação solar, pressão atmosférica e evaporação, também apresentaram influência nos modelos.

“Também identificamos quais eram as variáveis meteorológicas aqui para a nossa cidade de Maceió que davam um melhor sinal de relação entre o que acontece com o clima, o que acontece com as variáveis meteorológicas e o que acontece efetivamente com as internações”, explicou Fabrício.

O trabalho contou com pesquisadores de diferentes áreas da Ufal e de instituições como Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (Censipam), Instituto Evandro Chagas (IEC) e Universidade de Évora, em Portugal.

Impacto do clima varia conforme a idade

A segunda pesquisa ampliou a análise para as doenças respiratórias em geral e investigou se diferentes faixas etárias apresentam respostas distintas às variações do clima. O estudo foi publicado na International Journal of Biometeorology.

Para realizar a análise, os pesquisadores utilizaram dados de 20 anos, entre 2000 e 2019, sobre hospitalizações em Maceió. A população foi dividida em três grupos: crianças de até quatro anos, pessoas de cinco a 59 anos e idosos com 60 anos ou mais.

O levantamento considerou temperatura, umidade, chuva, pressão atmosférica e radiação solar, além de possíveis intervalos entre as alterações meteorológicas e os registros de internação.

Mais uma vez, o modelo Random Forest foi utilizado para identificar relações que não seguem necessariamente um padrão linear. A temperatura mínima apareceu como o principal fator associado às hospitalizações nos diferentes grupos, com efeitos que poderiam se estender por até duas semanas.

Os resultados também mostraram diferenças entre as faixas etárias. Crianças apresentaram respostas mais rápidas às mudanças de temperatura e precipitação, enquanto entre idosos foram identificados efeitos mais tardios relacionados a fatores como pressão atmosférica e evaporação.

“Realmente existe uma relação entre essas variáveis e as doenças. Ou seja, a variabilidade dessas variáveis, como elas interagem entre si, ajudam muito a você ter mais ou menos casos dessas doenças nas próximas semanas e nos próximos meses”, disse Fabrício.

Segundo a pesquisa, os modelos tiveram desempenho mais alto para crianças e adultos e moderado para idosos. Ao longo das duas décadas analisadas, as taxas de hospitalização diminuíram entre crianças e adultos. Entre os idosos, houve estabilização seguida de aumento a partir de 2010.

Ferramenta para a saúde pública

Além da contribuição acadêmica, os pesquisadores avaliam que os modelos podem ser úteis para o planejamento de ações de saúde. O diretor do Icat, Glauber Marinho, destacou que a produção científica pode gerar informações aplicáveis por gestores e instituições responsáveis pela assistência à população.

“A importância de a Ufal participar de artigos e pesquisas como essa é que, além da publicação científica associada ao conteúdo gerado pelo projeto de pesquisa, a gente mostra a atividade de geração de conhecimento na academia atrelada a uma necessidade do Ministério da Saúde”, afirmou.

A intenção dos pesquisadores é ampliar a investigação para outras cidades de Alagoas. Arapiraca está entre os próximos municípios que podem ser incluídos nas análises, permitindo avaliar até que ponto os modelos conseguem representar a relação entre condições climáticas e doenças em cidades com diferentes características populacionais.

A agenda de pesquisa também deve ser ampliada para além das doenças respiratórias. De acordo com Fabrício Silva, uma das possibilidades é estudar a relação entre variáveis meteorológicas e doenças cardiovasculares.

Com a expansão dos estudos, a equipe pretende avaliar como as particularidades climáticas e populacionais de diferentes municípios alagoanos podem influenciar os padrões de adoecimento e contribuir para modelos de previsão voltados ao planejamento da saúde pública.