\u00d3xido nitroso corresponde a cerca de 6% das emiss\u00f5es de gases de efeito estufa, a maior parte vinda da agricultura. Agricultura \u00e9 principal fonte de emiss\u00f5es de N2O a partir da atividade humana
\nGetty Images via BBC
\nNo esfor\u00e7o mundial para reduzir as emiss\u00f5es de gases de efeito estufa, a fonte de nossos alimentos est\u00e1 ganhando destaque.
\nH\u00e1 uma boa raz\u00e3o para isso: a agricultura \u00e9 respons\u00e1vel por 16% a 27% das emiss\u00f5es do aquecimento global causadas pela a\u00e7\u00e3o do homem.
\nMas muitas dessas emiss\u00f5es n\u00e3o s\u00e3o de di\u00f3xido de carbono (CO2), o conhecido vil\u00e3o da mudan\u00e7a clim\u00e1tica. S\u00e3o de outro g\u00e1s: \u00f3xido nitroso (N2O).
\nTamb\u00e9m conhecido como g\u00e1s hilariante, o N2O n\u00e3o recebe a aten\u00e7\u00e3o que merece, diz David Kanter, pesquisador de polui\u00e7\u00e3o de nutrientes na Universidade de Nova York, nos EUA, e vice-presidente da International Nitrogen Initiative, organiza\u00e7\u00e3o focada em pesquisa e formula\u00e7\u00e3o de pol\u00edticas de combate \u00e0 polui\u00e7\u00e3o por nitrog\u00eanio.
\n“\u00c9 um g\u00e1s de efeito estufa esquecido”, afirma.
\nNo entanto, mol\u00e9cula por mol\u00e9cula, o N2O \u00e9 cerca de 300 vezes mais potente que o di\u00f3xido de carbono no aquecimento da atmosfera.
\nE, assim como o CO2, tem vida longa, passando em m\u00e9dia 114 anos no c\u00e9u antes de se desintegrar. Tamb\u00e9m destr\u00f3i a camada de oz\u00f4nio.
\nDe fato, o impacto clim\u00e1tico do g\u00e1s hilariante n\u00e3o \u00e9 uma piada.
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\nCientistas do Painel Intergovernamental sobre Mudan\u00e7as Clim\u00e1ticas (IPCC, na sigla em ingl\u00eas) estimaram que o \u00f3xido nitroso corresponde a cerca de 6% das emiss\u00f5es de gases de efeito estufa, e cerca de tr\u00eas quartos dessas emiss\u00f5es de N2O s\u00e3o provenientes da agricultura.
\nMas, apesar de sua importante contribui\u00e7\u00e3o para a mudan\u00e7a clim\u00e1tica, as emiss\u00f5es de N2O foram amplamente ignoradas pelas pol\u00edticas clim\u00e1ticas.
\nE o g\u00e1s continua a se acumular.
\nUma revis\u00e3o de 2020 das fontes e sumidouros de \u00f3xido nitroso mostrou que as emiss\u00f5es aumentaram 30% nas \u00faltimas quatro d\u00e9cadas \u2014 e est\u00e3o excedendo praticamente todos os potenciais cen\u00e1rios de emiss\u00f5es mais elevadas descritos pelo IPCC.
\nO solo agr\u00edcola \u2014 sobretudo por causa do uso intensivo de fertilizantes sint\u00e9ticos \u00e0 base de nitrog\u00eanio no mundo \u2014 \u00e9 o principal culpado.
\nHoje, os cientistas est\u00e3o buscando v\u00e1rias maneiras de tratar o solo ou ajustar as pr\u00e1ticas agr\u00edcolas para reduzir a produ\u00e7\u00e3o de N2O.
\n“Qualquer coisa que possa ser feita para melhorar a efici\u00eancia do uso de fertilizantes seria importante”, diz Michael Castellano, agroecologista e cientista do solo da Universidade Estadual de Iowa, nos EUA.
\nDesequil\u00edbrio de nitrog\u00eanio
\nA humanidade desequilibrou o ciclo de nitrog\u00eanio da Terra.
\nFertilizantes sint\u00e9ticos s\u00e3o grande fonte de emiss\u00f5es de N2O na agricultura
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\nAntes do surgimento da agricultura moderna, a maior parte do nitrog\u00eanio dispon\u00edvel nas fazendas vinha de compostos, esterco e micr\u00f3bios fixadores de nitrog\u00eanio que pegam o g\u00e1s nitrog\u00eanio (N2) e o convertem em am\u00f4nia, um nutriente sol\u00favel que as plantas podem absorver pelas ra\u00edzes.
\nIsso tudo mudou no in\u00edcio dos anos 1900 com o lan\u00e7amento do processo Haber-Bosch, que oferecia um m\u00e9todo industrial para produzir grandes quantidades de fertilizante \u00e0 base de am\u00f4nia.
\nEssa abund\u00e2ncia de fertilizantes sint\u00e9ticos impulsionou a produ\u00e7\u00e3o agr\u00edcola e ajudou a alimentar as pessoas em todo o mundo, mas esse excedente de nitrato e am\u00f4nia vem com custos ambientais.
\nA produ\u00e7\u00e3o de fertilizantes \u00e0 base de am\u00f4nia \u00e9 respons\u00e1vel por cerca de 1% de todo o uso global de energia \u2014 e por 1,4% das emiss\u00f5es de CO2 (o processo requer aquecer o g\u00e1s nitrog\u00eanio e submet\u00ea-lo a press\u00f5es de at\u00e9 400 atm, portanto, consome muita energia).
\nMais importante, o fertilizante leva ao aumento das emiss\u00f5es de \u00f3xido nitroso porque os agricultores tendem a aplicar o nitrog\u00eanio em seus campos algumas vezes em grandes quantidades durante o ano, e as lavouras n\u00e3o conseguem usar tudo.
\nQuando as ra\u00edzes das plantas n\u00e3o absorvem o fertilizante, parte dele escoa do campo e polui os cursos de \u00e1gua.
\nO que resta \u00e9 consumido por uma sucess\u00e3o de micr\u00f3bios do solo que convertem a am\u00f4nia em nitrito, depois em nitrato e, finalmente, de volta ao g\u00e1s N2.
\nO N2O \u00e9 produzido como um subproduto em alguns pontos durante este processo.
\nAplicar fertilizantes com cuidado na hora que as plantas realmente precisam ou encontrar maneiras de manter a produ\u00e7\u00e3o agr\u00edcola com menos fertilizantes nitrogenados reduziria essas emiss\u00f5es de N2O.
\nOs cientistas est\u00e3o analisando v\u00e1rias maneiras de fazer isso.
\nUma estrat\u00e9gia que est\u00e1 sendo investigada \u00e9 usar t\u00e9cnicas de agricultura de precis\u00e3o que adotam tecnologia de sensoriamento remoto para determinar onde e quando adicionar nitrog\u00eanio aos campos, e em que quantidade.
\nEUA: Emiss\u00f5es de gases de efeito estufa ca\u00edram 10% em 2020, aponta relat\u00f3rio preliminar
\nBRASIL: Observat\u00f3rio do Clima prop\u00f5e redu\u00e7\u00e3o de 81% em emiss\u00f5es de gases de efeito estufa at\u00e9 2030
\nOutra \u00e9 usar inibidores de nitrifica\u00e7\u00e3o, produtos qu\u00edmicos que suprimem a capacidade dos micr\u00f3bios de transformar a am\u00f4nia em nitrato, impedindo a cria\u00e7\u00e3o de N2O e mantendo o nitrog\u00eanio no solo para ser usado pelas plantas por um per\u00edodo de tempo mais longo.
\nA ampla ado\u00e7\u00e3o destas duas pr\u00e1ticas reduziria as emiss\u00f5es de \u00f3xido nitroso em cerca de 26% de sua trajet\u00f3ria atual at\u00e9 2030, de acordo com uma estimativa de 2018 feita por pesquisadores do Instituto Internacional de An\u00e1lise de Sistemas Aplicados na \u00c1ustria.
\nMas os autores dizem que ser\u00e1 necess\u00e1rio mais do que isso para ajudar a atingir as metas de gases do efeito estufa, como as estabelecidas no Acordo de Paris.
\nPortanto, os cientistas est\u00e3o explorando estrat\u00e9gias adicionais.
\nSolu\u00e7\u00f5es de solo
\nMicr\u00f3bios no solo quebram am\u00f4nia por meio de uma s\u00e9rie de rea\u00e7\u00f5es, liberando N2O no processo, o que pode ser medido em campo
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\nUma op\u00e7\u00e3o envolve aproveitar o potencial de certos micr\u00f3bios para fornecer nitrog\u00eanio diretamente \u00e0s plantas, da mesma forma que as bact\u00e9rias fixadoras de nitrog\u00eanio j\u00e1 fazem em parceria com o feij\u00e3o, amendoim e outras leguminosas.
\n“H\u00e1 realmente uma mina de ouro vivendo no solo”, diz Isai Salas-Gonz\u00e1lez, bi\u00f3logo computacional, que recentemente terminou seu doutorado na Universidade da Carolina do Norte, nos EUA, e escreveu um artigo sobre o microbioma vegetal publicado neste ano na revista acad\u00eamica Annual Review of Microbiology.
\nNessa linha, desde 2019 a empresa Pivot Bio comercializa um produto microbiano chamado Pivot Bio Proven que, segundo eles, forma uma simbiose com as ra\u00edzes das lavouras depois que um inoculante \u00e9 derramado nos sulcos onde as sementes de milho s\u00e3o plantadas. (A empresa planeja lan\u00e7ar produtos semelhantes para sorgo, trigo, cevada e arroz.)
\nOs micr\u00f3bios fornecem nitrog\u00eanio aos poucos, em troca de a\u00e7\u00facares liberados pela planta, reduzindo a necessidade de fertilizantes sint\u00e9ticos, diz Karsten Temme, presidente-executivo da Pivot Bio.
\nTemme conta que os cientistas da empresa criaram o inoculante ao isolar uma cepa da bact\u00e9ria Kosakonia sacchari que j\u00e1 tinha capacidade de fixar nitrog\u00eanio em seu genoma, embora os genes em quest\u00e3o n\u00e3o fossem naturalmente ativos sob as condi\u00e7\u00f5es do campo.
\nUsando a tecnologia de edi\u00e7\u00e3o de genes, os cientistas foram capazes de reativar um conjunto de 18 genes para que a bact\u00e9ria produza a enzima nitrogenase, mesmo na presen\u00e7a de fertilizante sint\u00e9tico.
\n“N\u00f3s as induzimos a come\u00e7ar a produzir essa enzima”, diz Temme.
\nSteven Hall, biogeoqu\u00edmico da Universidade Estadual de Iowa, est\u00e1 testando agora o produto em grandes cont\u00eaineres do tamanho de uma ca\u00e7amba de lixo com milho sendo cultivado neles.
\nOs pesquisadores aplicam o inoculante, junto a diferentes quantidades de fertilizante sint\u00e9tico, no solo e medem as safras de milho, a produ\u00e7\u00e3o de \u00f3xido nitroso e a quantidade de nitrato que \u00e9 liberado da base dos cont\u00eaineres.
\nEmbora os resultados do teste ainda n\u00e3o tenham sido divulgados, Hall diz que h\u00e1 “um bom embasamento inicial” para a hip\u00f3tese de que os micr\u00f3bios reduzem a necessidade de fertilizantes, diminuindo assim as emiss\u00f5es de \u00f3xido nitroso.
\nPlantio direto
\nMas alguns cientistas do solo e microbi\u00f3logos s\u00e3o c\u00e9ticos quanto a uma r\u00e1pida solu\u00e7\u00e3o microbiana.
\nAdotar uma ara\u00e7\u00e3o m\u00ednima pode ajudar a reduzir as emiss\u00f5es de N2O do solo
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\n“Biofertilizantes” como esses t\u00eam um sucesso relativo, dependendo do solo e do ambiente em que s\u00e3o aplicados, diz Tolu Mafa-Attoye, estudante de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o em microbiologia ambiental na Universidade de Guelph, no Canad\u00e1.
\nEm um estudo de campo de trigo, por exemplo, inocular as safras com micr\u00f3bios ben\u00e9ficos aumentou o crescimento das plantas, mas resultou em colheitas apenas ligeiramente maiores.
\nAs inc\u00f3gnitas s\u00e3o abundantes, escreveram em fevereiro os colegas de Mafa-Attoye da Universidade de Guelph na revista acad\u00eamica Frontiers in Sustainable Food Systems \u2014 como, por exemplo, se os micr\u00f3bios v\u00e3o afetar negativamente a ecologia do solo ou se v\u00e3o ser superados por micr\u00f3bios nativos.
\nEm vez de adicionar um micr\u00f3bio, pode fazer mais sentido encorajar o crescimento de micr\u00f3bios desej\u00e1veis \u200b\u200bque j\u00e1 existem no solo, diz Caroline Orr, microbi\u00f3loga da Teesside University, no Reino Unido.
\nEla descobriu que reduzir o uso de pesticidas levou a uma comunidade microbiana mais diversa e a uma maior quantidade de fixa\u00e7\u00e3o natural de nitrog\u00eanio.
\nAl\u00e9m disso, a produ\u00e7\u00e3o de \u00f3xido nitroso \u00e9 influenciada pela disponibilidade de carbono, oxig\u00eanio e nitrog\u00eanio \u2014 e todos s\u00e3o afetados pelo ajuste do uso de fertilizantes, irriga\u00e7\u00e3o e ara\u00e7\u00e3o.
\nVeja, por exemplo, o ato de arar a terra. Uma an\u00e1lise de mais de 200 estudos mostrou que as emiss\u00f5es de \u00f3xido nitroso aumentaram nos primeiros 10 anos depois que os agricultores pararam ou reduziram o h\u00e1bito de arar suas terras. Mas depois disso, as emiss\u00f5es ca\u00edram.
\nJohan Six, coautor da an\u00e1lise e agroecologista do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique, na Su\u00ed\u00e7a, acredita que \u00e9 porque no come\u00e7o os solos estavam em um estado fortemente compactado ap\u00f3s anos de equipamentos passando por cima deles.
\nCom o tempo, por\u00e9m, o solo n\u00e3o perturbado forma uma estrutura semelhante a migalhas de biscoito que permite que mais ar entre.
\nE em ambientes com alto teor de oxig\u00eanio, os micr\u00f3bios produzem menos \u00f3xido nitroso.
\nEsses sistemas de plantio direto tamb\u00e9m resultam em mais armazenamento de carbono porque menos ara\u00e7\u00e3o significa convers\u00e3o reduzida de carbono org\u00e2nico em CO2 \u2014 proporcionando, assim, um benef\u00edcio adicional para o clima.
\nPode at\u00e9 ser poss\u00edvel para os agricultores economizar dinheiro em fertilizantes e \u00e1gua e reduzir as emiss\u00f5es, mantendo a produtividade.
\nEm uma pesquisa em fazendas de tomate no Vale Central da Calif\u00f3rnia, Six descobriu que terrenos de estudo com preparo reduzido do solo e um sistema de irriga\u00e7\u00e3o por gotejamento que liberava nitrog\u00eanio lentamente para as plantas \u2014 diminuindo a quantidade de nutrientes acumulados no solo \u2014 as emiss\u00f5es de N2O foram reduzidas em 70%, em compara\u00e7\u00e3o com terrenos gerenciados de forma convencional.
\nO agricultor que implementou essas mudan\u00e7as tamb\u00e9m foi compensado por sua redu\u00e7\u00e3o de gases de efeito estufa por meio do programa estadual de cap-and-trade (quando os limites de emiss\u00e3o de um setor podem ser negociados entre as empresas, criando cr\u00e9ditos de carbono para aquelas que reduzirem as suas emiss\u00f5es).
\nCom os incentivos certos, convencer os agricultores a reduzir suas emiss\u00f5es pode n\u00e3o ser t\u00e3o dif\u00edcil, diz Six.
\nNo estado americano do Missouri, o agricultor Andrew McCrea cultiva 2.000 acres de milho e soja em sistema de plantio direto.
\nNeste ano, ele planeja reduzir o uso de fertilizantes e ver se o inoculante da Pivot Bio pode manter sua produ\u00e7\u00e3o mais ou menos igual.
\n“Acho que todos os agricultores certamente se preocupam com o solo”, diz ele.
\n“Se pudermos cortar custos, tamb\u00e9m ser\u00e1 \u00f3timo.”
\nE se os formuladores de pol\u00edticas p\u00fablicas se voltarem para o combate ao \u00f3xido nitroso, haver\u00e1 grandes benef\u00edcios para todos n\u00f3s, afirma Kanter, da Universidade de Nova York.
\nAlguns deles poderiam ser mais r\u00e1pidos e tang\u00edveis do que o combate \u00e0s mudan\u00e7as clim\u00e1ticas.
\nAs mesmas medidas que reduzem os n\u00edveis de N2O tamb\u00e9m diminuem a polui\u00e7\u00e3o do ar e da \u00e1gua local, assim como as perdas de biodiversidade.
\n“S\u00e3o coisas que as pessoas v\u00e3o ver e sentir imediatamente”, afirma Kanter, “em anos, ao inv\u00e9s de d\u00e9cadas ou s\u00e9culos.”
\n—
\nEste artigo foi publicado originalmente na Knowable Magazine, e foi republicado pela BBC Future com permiss\u00e3o.
\nLeia a vers\u00e3o original desta reportagem (em ingl\u00eas) no site BBC Future.
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