Estudos apontam caminhos para a produção de alimentos mais resistentes ao aquecimento global e para a geração de energia limpa

Compreender melhor a luz solar e o princípio da fotossíntese ajuda pesquisas sobre a adaptação das espécies vegetais à variabilidade climática, especialmente no caso de culturas agrícolas de interesse socioeconômico

Por Job Jesus Batista Filho

Imagem:Caue Ribeiro/Embrapa A fotossíntese e a fisiologia das plantas têm nos ajudado a entender nossa origem e irá contribui para resolvermos problemas futuros – afirma Anna Cristina Lanna, da Embrapa Arroz e Feijão.

Afinal, é preciso pensar em soluções para um ambiente em que a redução da camada de ozônio resulta no aumento da radiação ultravioleta que atinge a superfície terrestre, especialmente a radiação ultravioleta B (UV-B), luz de comprimentos de onda curtos (alta frequência). “O aumento dessa radiação poderá induzir mudanças estruturais e fisiológicas nas plantas, influenciando a taxa de crescimento e desenvolvimento”, alerta a pesquisadora.

Há décadas numerosos dados sobre a adaptação das espécies vegetais à variabilidade climática, incluindo os de fisiologia de plantas com ênfase nas culturas agrícolas de interesse socioeconômico, vêm sendo coletados por grupos de pesquisa de instituições públicas e privadas. Anna explica que, no Brasil, o tema ganhou força em 2009 quando foi instituída a Política Nacional sobre Mudança do Clima, oficializando o compromisso voluntário do Brasil junto à ONU. Assim, pesquisas, instrumentos, programas e iniciativas na área de fisiologia vegetal têm grande diversidade de abordagens e estratégias.

“Houve grande avanço no conhecimento sobre as respostas fotossintéticas das diferentes culturas agrícolas frente ao aumento da concentração de gás carbônico, da temperatura e da radiação solar na atmosfera da Terra, fatores ambientais críticos que influenciam a eficiência do processo fotossintético. Isso auxilia a tomada de decisões para estabelecimento de sistemas produtivos econômicos e ambientalmente sustentáveis”, diz Anna.

Um dos exemplos que ela cita são as pesquisas com arroz em terras altas, onde a produção se mostra mais sustentável e demanda menos água que a convencional, com o uso de técnicas adequadas e o manejo do solo, como o uso do silício. “O silício não é um elemento essencial às plantas, porém é benéfico, uma vez que produz efeitos no crescimento e desenvolvimento das gramíneas de um modo geral, como arroz, trigo, aveia, cana-de-açúcar, azevém, cevada e milho”, elenca.

Fotossíntese

 A dependência de processos fotossintéticos em relação ao ambiente é importante tanto do ponto de vista fisiológico quanto agronômico, pois a produtividade vegetal e, em consequência, o rendimento do cultivo, dependem muito das taxas fotossintéticas prevalecentes em um ambiente dinâmico, explica a pesquisadora.

Isso acontece porque existe uma relação direta entre a quantidade de luz incidente na Terra e a resposta das folhas. Anna explica que a luz solar é como uma chuva de fótons de diferentes frequências, e a radiação fotossinteticamente ativa engloba uma pequena faixa que é a região da luz visível do espectro eletromagnético: 400 (violeta) a 700 nanômetros (vermelho).

Em algumas situações, a fotossíntese é limitada por um suprimento inadequado de luz. Em outros casos, quando expostas ao excesso de luminosidade, as plantas precisam dissipar o excedente de energia absorvida. Mecanismos especiais variados protegem esse sistema, como a anatomia das folhas, por exemplo.

Energia verde

Esse conhecimento sobre o princípio da fotossíntese, que transforma a luz em energia, também ajuda pesquisadores do mundo a tentar reverter o uso de combustíveis altamente poluentes. Um desses locais é o Centro de Inovação em Novas Energias (Cine). Lá, por exemplo, são desenvolvidos estudos com ligas de perovskita, material que apresentou desempenho muito bom em células solares, que absorvem a luz do Sol e a transformam em eletricidade. Atualmente o material mais usado nas placas solares é o silício – sim, o mesmo elemento químico promissor nas pesquisas agronômicas para manejo do solo.

Além da descoberta de novos materiais para melhorar a eficiência da energia fotovoltaica, pesquisadores também se debruçam em busca de combustíveis menos poluentes a fim de reduzir os impactos climáticos. “Alternativas como os combustíveis sintéticos podem ser uma esperança”, diz a pesquisadora Ana Flavia Nogueira, atual diretora do Cine. Até mesmo estudos com fotossíntese artificial são testados.

“A transição energética pode ser entendida como o caminho para reduzir a dependência por combustíveis fósseis, frear emissão global dos gases de efeito estufa e evitar consequências ainda maiores provocadas pelas mudanças climáticas”, detalham as pesquisadoras Flávia Consoni e Edilaine Camillo em artigo à ComCiência.

Para a pesquisadora Ana Flavia será difícil alcançar o objetivo de zerar as emissões de gases do efeito estufa, o chamado Net Zero, até 2050, meta pré-estabelecida no Acordo de Paris. “Teríamos que cortar todas as emissões para evitar uma catástrofe, só que isso é impossível. O ideal seria conseguir recuperar todo o carbono que emitíssemos, mas isso é um pouco de utopia”, completa.

De toda forma, num momento de temperatura em ascensão, e expansão da demanda por recursos naturais, o investimento em ciência e tecnologia é crucial não apenas para compensar as emissões, como também descobrir novas fontes de energia verde. Buscando atingir os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável – o apelo global da ONU – muitos esforços pelo mundo estão sendo feitos para garantir alimentos e energia mais acessíveis, num ambiente em transição e desigual. Esforços, muitas vezes, mais sentidos e visíveis através da ciência e da inovação feitas em universidades e centros de pesquisa.

Job Jesus Batista Filho é graduado em geologia e educação física, mestre em geologia e recursos naturais (Unicamp). É aluno da especialização em jornalismo científico (Labjor/Unicamp).