Por Décio Luiz Gazzoni*

As soluções para mitigar as alterações climáticas e seus impactos advirão do desenvolvimento de tecnologias inovadoras, sendo as mais promissoras aquelas baseadas na biologia. A adoção dessas tecnologias em larga escala depende de diversos fatores, como sua eficiência, praticidade e custo compatível.

Comecemos analisando a fotossíntese, o processo que permite produzir alimentos utilizando a energia solar. Trata-se de um conjunto sequencial de reações químicas, com diferentes tipos (C3, C4, Cam), que operam (surpreendentemente!) com baixa eficiência. Em média, estima-se que pouco mais de 10% da energia incidente é armazenada nos produtos sintetizados pela fotossíntese. Surpreendente, porque a vida na terra, que em grande parte depende da fotossíntese, está lastreada em um processo ineficiente.

A ciência da fotossíntese

As reações químicas da fotossíntese são mediadas por enzimas. Diversos grupos de cientistas estudam fórmulas para selecionar genes ou modificar o genoma das plantas para otimizar a ação enzimática na fotossíntese. Algumas dessas tecnologias podem ter usos ampliados, que não os atualmente conhecidos. O cientista Tobias Erb (Instituto Max Planck) estuda populações de organismos fotossintetizantes, buscando uma abordagem que combine seus aspectos mais eficientes para produzir uma via fotossintética inovadora e superior Link . O potencial desta abordagem é enorme, tanto para melhorar a eficiência da fotossíntese quanto para desenvolver rotas de síntese fora de vegetais.

Uma das principais enzimas da fotossíntese é a RuBisCO, existindo diversas variantes dela. O Silver Lab (Harvard Medical School) está examinando inúmeras formas da enzima para identificar as mais eficientes e aumentar a eficiência da fotossíntese nos vegetais. A pesquisadora Pamela Silver Link busca incorporar enzimas RuBisCO aprimoradas em sua plataforma sintética, para produzir um sistema que pode executar a fotossíntese em um chip de silício, com eficiência de até 80 %. Isto permitirá produzir energia ou sintetizar produtos, usando sistema similar à fotossíntese, porém com elevada eficiência.

Julie Gray (Univ. de Sheffield) estuda o metabolismo das plantas para reduzir o consumo de água, alterando o número de estômatos, que são os poros nas folhas das plantas para troca de oxigênio, dióxido de carbono e vapor de água com o ambiente Link . Pamela Ronald (Univ. da Califórnia) busca otimizar o uso da água, a partir do estudo do arroz irrigado Link . Seu objetivo é reduzir as emissões ao tempo em que melhora a produtividade do arroz e outras plantas, reduzindo a necessidade de água.

Reduzindo emissões

Os pecuaristas estão buscando fórmulas de reduzir as emissões de metano – um gás com efeito de estufa até 80 vezes mais potente que o CO₂. Para tanto selecionam rebanhos com uma fauna microbiana do aparelho digestivo que produza menos metano. Porém, sempre existirão emissões, o que ressalta a importância de bactérias metanotróficas aeróbicas, com capacidade de capturar metano do ar, que estão sendo estudadas pela equipe da prof. Mary Lidstrom (Univ. de Washington) Link . Já a professora Lisa Stein (Univ. de Alberta) está desenvolvendo inibidores para reduzir as emissões de óxidos de nitrogênio decorrentes de adubação nitrogenada Link .

O Projeto Vesta Link , criado pelo Dr. Ken Nealson (Univ. Southern California), usa micróbios para acelerar o processo geológico natural de intemperismo mineral de silicato-carbonato como um método de redução de CO₂ atmosférico. As taxas naturais de intemperismo são muito lentas, mas o Projeto Vesta está desenvolvendo catalisadores microbianos vivos que aumentam em muito a taxa desse intemperismo.

Os exemplos acima são uma pequena amostra de como a Ciência pode mitigar os impactos das mudanças climáticas, razão pela qual é imperativo o investimento permanente no desenvolvimento tecnológico da agricultura e da pecuária. Investir em Ciência significa melhorar a qualidade de vida em nosso país e no mundo.

Decio Luiz Gazzoni é um engenheiro agrônomo com uma carreira notável. Formado em 1971 pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, com mestrado em entomologia, ele ocupou cargos de destaque na Embrapa, incluindo Diretor Técnico e Chefe Geral. Publicou mais de 1.600 artigos em jornais e revistas especializadas, além de 7 livros e 15 capítulos. Orientou 134 estudantes e proferiu 264 palestras. Ganhou prêmios, como o Frederico Menezes Veiga, e atuou como consultor para instituições como o Banco Mundial e FAO. Atua em áreas como sanidade agropecuária e energia renovável.