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Ciência · Carpas invasoras

Por dentro das carpas: novo tomógrafo de Minnesota se junta à busca por uma barreira sonora

Um novo tomógrafo do Bell Museum pode ajudar pesquisadores a investigar sons que dissuadam carpas invasoras. A tarefa mais difícil é provar que esses sons poupam os peixes nativos — e continuam funcionando.

Escrito 6 min de leitura

HeyDex

Vídeo no idioma original

Traduzido do original em inglês.

O esforço para impedir que carpas invasoras se espalhem pela bacia do rio Mississippi há muito inclui um tipo incomum de barreira: o som. Pesquisadores da Universidade de Minnesota agora estão abordando o problema por dentro dos peixes. Um tomógrafo recém-instalado no Bell Museum, em St. Paul, permite examinar espécimes intactos em três dimensões e investigar se a anatomia das carpas pode ajudar a identificar sons que afastem peixes invasores sem bloquear espécies nativas.⁠26⁠1

Essa é uma nova capacidade de pesquisa, não uma nova defesa comprovada para os cursos d’água de Minnesota. O tomógrafo pode revelar estruturas internas sem dissecação. Ainda é preciso estabelecer se essas estruturas apontam para um som que as carpas evitarão e se essa resposta se mantém.

O instrumento é um microtomógrafo Nikon VOXLS 20 C-225. A universidade anunciou sua aquisição em 3 de agosto de 2026 e informou que ele estava instalado em um artigo de 14 de outubro. A reportagem da CBS Minnesota, de 4 de novembro, acrescenta uma explicação concreta sobre a questão das carpas que os pesquisadores esperam investigar com o equipamento.⁠13⁠11⁠1

À medida que um espécime gira, a máquina coleta uma sequência de imagens de raios X. Um computador as reconstrói como um objeto tridimensional, permitindo que os pesquisadores examinem o interior sem danificar o espécime original, que fica inteiro para estudos futuros. «Então, o computador faz um monte de cálculos complexos para transformar isso em um objeto 3D», disse Kassandra Ford à CBS Minnesota.⁠1

Ford é curadora de peixes e moluscos do Bell Museum e professora assistente de pesca, vida selvagem e biologia da conservação na Universidade de Minnesota. Ela quer investigar como os crânios das carpas invasoras evoluíram e se sua anatomia oferece pistas sobre diferenças na audição. O objetivo prático é encontrar sons que as carpas invasoras detectem, mas os peixes nativos não.⁠13⁠1

E então podemos, essencialmente, produzir esse som que faz com que as carpas não queiram ficar naquela área.

Kassandra Ford 1

Da anatomia a uma barreira eficaz

Há várias etapas entre uma imagem detalhada e esse resultado. Primeiro, é preciso relacionar uma diferença anatômica à audição. Depois, a detecção de um som precisa levar à sua evitação. E essa evitação tem de continuar sendo eficaz após exposições repetidas, sem desencorajar os peixes nativos de atravessar as mesmas águas.

O trabalho relatado com tomografia computadorizada ainda não demonstrou essa sequência. O relato de Ford não identifica nenhuma frequência eficaz, faixa auditiva medida, comparação com peixes nativos ou teste sonoro concluído a partir dos exames. Também não informa quais espécies de carpas são alvo do projeto de digitalização. A distinção é importante: Minnesota classifica as carpas-prateadas, as carpas-cabeçudas, as carpas-capins e as carpas-negras como invasoras, enquanto a pesquisa sobre audição e dissuasão discutida aqui trata especificamente das carpas-prateadas e das carpas-cabeçudas. Os resultados para essas duas espécies não podem simplesmente representar as quatro.⁠1⁠23⁠22⁠26

Experimentos acústicos separados mostram como os pesquisadores estão abordando a parte comportamental do problema. Um estudo de 2025 publicado na Transactions of the American Fisheries Society colocou carpas-prateadas equipadas com transmissores em lagoas de terra com conjuntos de monitoramento subaquático. Os pesquisadores expuseram os peixes a reproduções de 30 minutos de três sons: serra chilreante, onda quadrada chilreante e um motor de barco de 100 cavalos de potência. O trecho disponível do resumo descreve essa configuração, mas não estabelece com que eficácia qualquer um dos sons dissuadiu os peixes. Esses experimentos não foram resultados do trabalho de geração de imagens de Ford.⁠25

Outro artigo de 2025, publicado na PLoS ONE, descreve os dissuasores acústicos de ampla frequência como promissores e em fase de avaliação nas câmaras de eclusas de navegação do rio Mississippi. Essas barreiras não físicas buscam reduzir a passagem de carpas e permitir a passagem de embarcações. Mas o resumo do artigo também identifica a principal limitação: nenhum dissuasor é totalmente eficaz, e os peixes podem se acostumar ao som repetido.⁠26

Uma revisão de 2026 de Allen F. Mensinger relata sucesso variável com dissuasores acústicos e uma base relativamente limitada de estudos controlados ou de longo prazo. Alguns relatos também não especificam suficientemente o som — um problema quando o próprio som é a intervenção testada. Uma resposta durante uma única exposição não basta para comprovar proteção duradoura de um curso d’água.⁠27

Ainda assim, o som tem vantagens práticas. Ele pode percorrer distâncias consideráveis, é relativamente independente da luz e do clima e não precisa interferir na navegação. A revisão também descreve os dissuasores acústicos como relativamente baratos de implementar. Essas são razões para continuar investigando, não uma garantia de eficácia nem uma estimativa de preço para algo que possa resultar do tomógrafo do Bell Museum.⁠27

Um recurso do museu, não apenas equipamento para estudar carpas

O valor do tomógrafo vai além da possibilidade de criar um dissuasor para peixes. Ford destacou um crânio de morcego como especialmente impressionante em três dimensões e descreveu oportunidades de examinar a anatomia evolutiva de animais preservados. O equipamento pode apoiar pesquisas de estudantes, com as carpas entre dezenas de aplicações possíveis. A referência dela a animais cujas linhagens remontam a centenas de milhões de anos diz respeito às suas linhagens evolutivas, não à idade dos espécimes do museu.⁠1

O financiamento também cobre um projeto mais amplo. A proposta original de Ford para «Visualizing Minnesota’s Natural Resources with CT-Scanning» solicitava $1,062,000. O plano de trabalho aprovado lista um orçamento de projeto de $955,000; foi apresentado em 5 de junho de 2025 e aprovado em 24 de junho. Nenhum dos valores estabelece o preço de compra do tomógrafo isoladamente. Tratar o orçamento total do projeto como o preço do equipamento daria aos leitores uma precisão que os documentos não sustentam.⁠12⁠2

O maior número associado ao tomógrafo também exige cautela. Os pesquisadores descrevem um escopo potencial de até três milhões de espécimes, incluindo insetos, aves, répteis e mamíferos. O relato de outubro da universidade também menciona cerca de três milhões de espécimes. Isso não é um total de exames concluídos, uma taxa anual de processamento comprovada nem um prazo final verificado.⁠1⁠11

Há também uma questão de contagem ainda sem solução. A página de coleções do Bell Museum lista mais de 1.2 milhão de espécimes científicos. Os relatos disponíveis não conciliam esse inventário com o escopo de digitalização de cerca de três milhões de espécimes nem explicam se usam definições diferentes ou incluem acervos distintos. Os valores não devem ser usados como se fossem equivalentes.⁠14⁠11

O que sabemos

  • O tomógrafo instalado produz imagens tridimensionais de espécimes intactos, dando aos pesquisadores uma forma de investigar a anatomia interna sem dissecação. 111

O que não sabemos

  • Nenhum som derivado de tomografia computadorizada demonstrou repelir de forma confiável as carpas visadas sem afetar os peixes nativos, e nenhum marco com data para esse teste foi anunciado nos trabalhos relatados.

Próximos passos

  • Fique atento a evidências que conectem uma descoberta anatômica específica a medições auditivas, à evitação seletiva e a uma resposta que persista após exposições repetidas.

O objetivo ecológico não é simplesmente fazer as carpas se afastarem de um ruído. É desencorajar os peixes invasores e preservar a passagem das espécies nativas. O tomógrafo oferece aos pesquisadores um ponto de partida mais detalhado para essa investigação. A contribuição do equipamento será testada quando for possível relacionar a anatomia a um comportamento que funcione além do primeiro encontro.

Conforme exibido
  1. A new scanner lets researchers look inside invasive carp without cutting the specimens apart.
  2. University of Minnesota researchers want those images to help protect waterways from invasive fish while preserving movement for native species. They're investigating whether carp anatomy could point to sounds that drive invasive fish away. Can that research produce a deterrent that works selectively and keeps working?
  3. The Bell Museum in St. Paul now houses a Nikon VOXLS 20 C-225 micro-CT scanner. It creates three-dimensional views of internal anatomy while keeping preserved specimens intact, giving researchers another way to explore how animals evolved.
  4. Kassandra Ford is the museum's curator of fishes and mollusks and a University of Minnesota assistant professor in fisheries, wildlife and conservation biology. She singled out a bat skull as particularly striking in three dimensions. The equipment also opens opportunities for student research, with carp among dozens of possible applications.
  5. The specimen rotates while the scanner collects a succession of X-ray views. A computer then reconstructs those views into a three-dimensional object. Researchers can examine the interior while leaving the original specimen in one piece for further study.
  6. Ford wants to investigate how invasive carp skulls evolved and whether their anatomy offers a clue to differences in hearing. The practical goal is a sound carp can detect and avoid, while native fish continue through the same water. An anatomical difference gives researchers somewhere to start. They still have to connect it to hearing and behavior.
  7. Ford's ambition is to produce a sound that makes carp avoid an area. Her CT work hasn't yet demonstrated a sound that reliably repels carp while sparing native fish. That selective protection is the result researchers are pursuing.
  8. Invasive carp are spreading through the Mississippi River basin and pose ecological risks. Existing hearing and sound-deterrent research specifically includes silver and bighead carp. Minnesota also classifies grass and black carp as invasive. Findings about silver and bighead carp can't simply be extended to all four species, and Ford hasn't identified which carp species her scanning project targets.
  9. Silver carp have already faced 30-minute underwater sound tests in earthen ponds. Researchers tracked transmitter-equipped fish using underwater monitoring arrays. They played three sounds: chirp saw, chirp square, and a 100-horsepower boat motor. Those experiments were separate from Ford's imaging work.
  10. That experimental setup alone doesn't tell us how effectively the sounds deterred the fish. Other work on conditioning silver and bighead carp describes broad-frequency sound deterrents as promising and under assessment in Mississippi River navigation locks. Such barriers aim to reduce carp passage while allowing vessels through. But no single deterrent is completely effective, and fish may grow accustomed to repeated sound.
  11. Sound deterrents have had variable success. Researchers have relatively few controlled or long-term studies to judge, and some experiments haven't described their sounds precisely enough. A useful response must last through repeated exposure if it's going to help protect a waterway.
  12. Sound remains attractive because it can travel considerable distances and is relatively independent of light and weather. It can also work alongside navigation and may be relatively inexpensive to implement. Those advantages explain the interest. They don't provide a price or an effectiveness guarantee for anything that might emerge from this scanner project.
  13. The university announced the scanner's acquisition on August 3, 2026, and described it as installed by October 14. The November 4 explanation of Ford's carp research adds a practical ambition to that capability. Funding work began earlier: the CT project's work plan was submitted June 5, 2025, and approved June 24.
  14. Ford's original proposal requested $1,062,000. The approved project budget is $955,000. That funding covers the CT-scanning project, called Visualizing Minnesota's Natural Resources with CT-Scanning. The scanner's individual purchase price hasn't been identified within that total.
  15. The scanner's potential reach extends across insects, birds, reptiles and mammals. Ford also described studying animal groups whose evolutionary histories stretch back hundreds of millions of years. The images offer a way to investigate that long history across preserved animals, while leaving the museum's specimens available for future research.
  16. Researchers describe a prospective scope of up to three million specimens. The museum lists more than 1.2 million scientific specimens. Its biodiversity atlas holds over 2.2 million records. The museum hasn't explained how those counts fit together.
  17. A database record doesn't automatically represent another physical specimen, and the scanning figure describes future work. For carp, the scanner now supplies detailed anatomy to investigate. Researchers still need evidence that a sound discourages invasive fish, preserves native-fish passage, and keeps working after repeated exposure. They haven't announced a date for that test.

Fontes10

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