Bioestatística: Vamos aprender um pouco sobre o Índice de Shannon

(Vá até o final do post, para ver o link de download da tabela)

Iniciamos este post com uma breve introdução sobre o Índice de Diversidade Biológica, denominado de Índice de Shannon. A entender, na avaliação ambiental, tanto para pesquisa ou trabalhos técnicos, necessita-se de dados estatísticos que vêm a ilustrar se uma determinada área está ou não preservada, com mais ou menos diversidade, riqueza, etc…

Mesmo que o profissional seja altamente especializado em inventario, licenciamento ambiental,... não basta apenas olhar para uma área e dizer se ela está ou não preservada e qual seu estágio de preservação (Seria o mesmo que tomar a água de um rio, sem saber se ele está potável, arriscando a própria saúde). Dados técnicos, teóricos e estatísticos precisam ser avaliados e comparados, para se ter uma melhor visão da área.

A fórmula estatística do Índice de Shannon foi publicada por Shannon e Wiener em 1949, sendo até hoje amplamente utilizada. Podemos dizer que isso ocorre pela sua praticidade e ou força do hábito. Falando assim parece até que estamos desmerecendo o indicador, porém, muitos autores questionam o índice desenvolvido há 72 anos, apresentando outras opções mais confiáveis, todavia… acabam sempre usando o Índice de Shannon como um parâmetro de: minha fórmula é melhor que ela.

Numa forma bem básica, esse indicador pode auxiliar no entendimento de qual área está mais preservada, porém, para se chegar a qualquer conclusão, além dos dados apresentados, há mais fatores como: tipo de vegetação, terreno, bioma, … Outrossim, para avaliar a diversidade de uma área, precisa comparar os dados, exemplo: Parcela 1 versus parcela 2.

Supomos então uma área, nela faz-se 2 parcelas de 20 m², uma distante da outra, mas ambas com a mesma tipo de vegetação, clima, etc… No calculo final do Índice de Shannon, a parcela 1 teve índice H’ = 2,4 e a parcela 2 teve H’ = 1,7. Verificando essas informações, entende-se que nessa área, a parcela 1 está mais preservada que a parcela 2. Vale salientar, que os valores geralmente entornam entre 1,5 e 3,5.

Veja como funciona o calculo:
- Primeiro, precisa saber o número total de indivíduos catalogados [N];
- Após, separa-se as espécies, e soma quantos indivíduos cada espécie apresentou [n];

Com esses dados, faz-se para cada espécie, as divisões:
*1 - Número de indivíduos encontrado da espécie / dividido por / número total de indivíduos catalogado [Pi = n/N];
*2 - ln(Número de indivíduos encontrado da espécie / dividido por / número total de indivíduos catalogado) [ln(Pi)];

Então, soma-se todos os resultados de *1 pós, soma-se todos os resultados de *2.
Por fim, multiplica-se *1 por *2, e se terá o valor de Shannon.H’ = Pi * ln(Pi), melhor representado na imagem:

Achou difícil? Então, vamos descomplicar. Conforme apresentado no vídeo vinculado a este post, e publicado no Youtube, preparei uma tabela que faz todo esse calculo sozinho.

Vídeo Índice de Shannon: Tabela simples e automática para pacotes Office

Essa tabela foi desenvolvida em três softwares (programas), LibreOffice Calc, Microsoft Office Excel e Google Sheets.

Na tabela, para se calcular o Índice de Shannon, basta copiar a sua lista de indivíduos a ser avaliada, e colar na área destinada da tabela (assista ao vídeo para entender melhor). Nas áreas de cálculos, quando necessário, deve-se 'puxar' a lista de comando, na área de Espécies encontradas, indivíduos (n), n/N, ln(n/N) e n/N*ln(n/N) - esse detalhe, é melhor a partir dos minutos 9:25 do vídeo.

Detalhes da tabela, apresentada no vídeo.

Para copiar a tabela no Google Sheets para você, basta ir em Arquivo > Fazer Cópia (veja imagem abaixo):

Ilustração de como copiar a tabela do Google Sheets.

E conforme prometido, segue o link para o download (Após download, basta descompactar os arquivos do .zip):

Tamanho do arquivo: 55 kg. Formato .zip

Caso surja alguma dúvida, fique a vontade para comentar.

Faça bom proveito ;)

Referencias bibliográficas citadas no vídeo/artigo

DE FREITAS, W. K.; MAGALHÃES, L. M. S. Métodos e parâmetros para estudo da vegetação com ênfase no estado arbóreo. Floresta e Ambiente. 2012, n. 19(4), p. 520-540.

DIAS, S. C. Planejando estudos de diversidade e riqueza: uma abordagem para estudantes de graduação. Acta Scientiarum. Biological Sciences. Maringá, v. 26, no. 4, p. 373-379, 2004.

DOS SANTOS, C. S. et al. Levantamento florístico e fitossociológico de um fragmento florestal no município de Faxinal dos Guedes, SC. Unoesc & Ciência - ACET, 3(1), 7-22.

MAGURRAN, A. E. Medindo a diversidade biológica. Curitiba: Ed. Da UFPR, 2013.

ODUM, E. P. Ecologia. Traducido por Carlos Gerhard Ottenwaelder. 3. ed. México, DF: Interamericana, 1972. 639 p.