Podemos atender a uma crescente necessidade de alimentos sem destruir o meio ambiente?

Um conceito em evolução chamado “intensificação sustentável” visa preencher a lacuna entre a agricultura convencional e a agricultura orgânica.

Foto cortesia do USDA NRCS Texas, do Flickr, licenciado sob CC BY 2.0

Por Paul McDivitt para a Ensia | @ensiamedia | @PaulMcDivitt

A história da agricultura é melhor descrita como "mais por mais". Quanto mais terras cultivamos, mais alimentos produzimos. Quanto mais água, fertilizantes e pesticidas aplicamos, mais abundantes são as colheitas. Enquanto a agricultura moderna alimenta bilhões de pessoas, sua rápida expansão também levou à perda de biodiversidade, cursos de água poluídos e aumento das emissões de gases de efeito estufa. À medida que a população mundial se aproxima de 10 bilhões de pessoas e os impactos das mudanças climáticas se estabelecem, essa abordagem não é sustentável.

“Os grandes avanços que precisamos ver no futuro, que as pessoas definem como 'intensificação sustentável', é onde precisamos obter mais por menos”, diz Navin Ramankutty, diretora interina do Instituto de Recursos, Meio Ambiente e Sustentabilidade da Universidade da Colúmbia Britânica.

Os debates sobre o futuro da alimentação e da agricultura costumam ser enquadrados como uma escolha entre duas abordagens aparentemente diamétricas. Uma, a agricultura convencional, visa produzir o máximo de alimento possível com vastas monoculturas dependentes de sistemas de irrigação, fertilizantes sintéticos e pesticidas. A outra, a agricultura orgânica, prioriza a sustentabilidade, usando insumos e processos naturais para tornar as fazendas mais hospitaleiras para a natureza.

As gramíneas de braquiária e outras forrageiras estão sendo usadas no oeste do Quênia como parte de uma abordagem “push-pull” para o manejo de pragas e melhoria da fertilidade do solo, desenvolvida pelo Centro Internacional de Fisiologia e Ecologia de Insetos (ICIPE). Foto cortesia de CIAT, do Flickr, licenciado sob CC BY-NC-SA 2.0

Um conceito em evolução chamado intensificação sustentável procura preencher essa lacuna, aproveitando as melhores idéias de ambos os lados e minimizando suas fraquezas, como o uso excessivo de fertilizantes da agricultura convencional e a tendência da agricultura orgânica em obter rendimentos mais baixos.

"Nós simplesmente não podemos ir para toda a agricultura de conservação ou orgânicos", explica Vara Prasad, cientista de culturas da Kansas State University. "Ao mesmo tempo, não podemos nos dar ao luxo de poluir o meio ambiente com os impactos negativos que estão acontecendo agora."

A intensificação sustentável reconhece a necessidade de produzir alimentos suficientes para alimentar uma população em crescimento, mas procura fazê-lo da maneira mais ecológica possível. Em particular, ele se concentra no aumento da produtividade - a quantidade de comida produzida por unidade de terra - como forma de minimizar a necessidade de converter florestas e outras terras não cultivadas em fazendas.

“Esse primeiro corte faz uma grande diferença, então tudo o que podemos fazer para evitar isso é ótimo”, diz Ramankutty, em referência ao desmatamento no Brasil e na Indonésia, causado pela expansão agrícola.

A análise de 85 projetos integrados de manejo de pragas na Ásia e na África mostrou que a maioria reduziu o uso de pesticidas sem causar um declínio no rendimento. Adaptado de Pretty, J., & Bharucha, Z. (2015) Manejo Integrado de Pragas para Intensificação Sustentável da Agricultura na Ásia e na África. Insetos 6: 152–182. Clique para ampliar.

A sustentabilidade ambiental é tão importante quanto aumentar a produção, diz Prasad. Além de preservar terras selvagens, os objetivos ambientais incluem reduzir as emissões de gases de efeito estufa, o escoamento de nitrogênio e fósforo e a poluição por pesticidas e proteger os recursos de água doce. No entanto, a intensificação sustentável percebe que não há solução perfeita. Com tantos alvos, é provável que haja trade-offs.

A intensificação sustentável não especifica tecnologias ou práticas específicas. Em vez disso, concentra-se nos resultados desejados: mais comida em menos terra, com menos impacto adverso no meio ambiente.

Estratégias ganha-ganha

Enquanto o conceito é aberto, os cientistas que estudam a intensificação sustentável apontam para várias estratégias e tecnologias apoiadas em evidências que podem aumentar os rendimentos e obter ganhos ambientais. Um estudo recente publicado na Nature Sustainability estima que 163 milhões de fazendas cobrindo cerca de 453 milhões de hectares (1 bilhão de acres) estão praticando alguma forma de intensificação sustentável.

Uma das estratégias mais promissoras é melhorar as variedades de culturas e as raças de gado. O desenvolvimento de sementes resistentes a pragas e doenças por meio de melhoramento genético ou engenharia genética pode aumentar a produtividade e reduzir o uso de pesticidas. Cultivares adequados às condições locais e condições climáticas extremas, como secas e calor, também podem ajudar os agricultores a produzir mais alimentos sem degradar os ecossistemas.

Os agricultores da Virgínia usam práticas de plantio direto para proteger o habitat da vida selvagem e a qualidade da água na Bacia Hidrográfica da Baía de Chesapeake. Foto cortesia do USDA, do Flickr, licenciado sob CC BY 2.0

O uso eficiente de insumos é um objetivo comum em práticas de intensificação sustentável. O manejo integrado de pragas, que emprega estratégias como controles biológicos para combater pragas, pode proteger as culturas sem prejudicar insetos benéficos. Uma meta-análise de 2015 de 85 projetos integrados de manejo de pragas encontrou um “aumento médio de 41% nos projetos e culturas, combinado com um declínio no uso de pesticidas para 31%”. Práticas de agricultura de conservação - como plantio direto, cobertura vegetal e rotação de culturas - melhore a qualidade do solo e reduza as ervas daninhas, cortando custos e armazenando o carbono no subsolo.

O projeto Intensificação de sistemas de agricultura sustentável e resiliente nas planícies do leste de Gangetic, uma colaboração do Centro Australiano de Pesquisa Agrícola Internacional e do Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo, visa melhorar a produtividade da agricultura familiar no Nepal. Foto cortesia de IFPRI South Asia, do Flickr, licenciado sob CC BY-NC-ND 2.0

O cultivo de árvores e arbustos nas áreas de cultivo e pastagem pode beneficiar agricultores e ecossistemas locais, fornecendo habitat para pássaros e outras criaturas. Árvores em silvopastures protegem os animais do sol quente no verão e dos ventos frios no inverno, e as gramíneas nutritivas abaixo deles melhoram o gado de maneira rápida e barata. As árvores nas fazendas podem fixar nitrogênio no solo, seqüestrar carbono e reduzir o escoamento e a erosão do solo.

Tecnologias como equipamentos de agricultura de precisão - que combinam dados detalhados com robôs, sensores e imagens para plantar sementes e aplicar água, fertilizantes e pesticidas de maneiras mais eficientes - podem aumentar a produtividade de fazendas com alto rendimento e reduzir custos com insumos. Entre uma série de tecnologias em que todos ganham em desenvolvimento estão ferramentas aprimoradas de previsão do tempo, que ajudam os agricultores a selecionar datas ideais de plantio e colheita, e probióticos líquidos fixadores de nitrogênio, que podem substituir pelo menos alguns fertilizantes sintéticos.

O cultivo intensivo aumenta a produção de arrozais em Hai Duong, Vietnã. Foto cortesia de Eric Baker, do Flickr, licenciado sob CC BY-NC-SA 2.0

Outra estratégia envolve o cultivo de terras em pousio e o plantio e a colheita com mais frequência nas terras agrícolas existentes. Isso aumenta a produtividade da terra já limpa para as lavouras, reduzindo a necessidade de converter florestas e outros habitats naturais.

"Não faltam ferramentas técnicas, oportunidades técnicas que as pessoas possam usar para aumentar a produtividade das culturas e reduzir seu impacto ambiental", diz Tim Searchinger, professor de Princeton e pesquisador do World Resources Institute. "Não é um problema científico, é um problema".

Localização e Contexto

Em algumas áreas, como na África Subsaariana, os rendimentos são muito baixos devido principalmente à falta de água e nutrientes no solo. Essa baixa linha de base significa que as ferramentas da agricultura moderna oferecem uma enorme oportunidade para obter mais alimentos das terras agrícolas existentes. No entanto, para que essa intensificação seja sustentável, será crucial associar esse acesso a programas que educem os agricultores sobre as melhores práticas para evitar desperdícios e poluição, diz Prasad.

"Uma coisa que muitas vezes esquece é que a aplicação de fertilizantes não é inerentemente ruim", explica Michael Clark, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Oxford. "Quando você começa a aplicar muito é quando se torna um problema."

Pequenas fazendas na China produziram menos emissões de gases de efeito estufa depois que os agricultores participaram de programas de treinamento focados no gerenciamento de fertilizantes. Adaptado de Cui, Z., et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature25785 (2018)

A China está fazendo sua parte para combater o uso excessivo de fertilizantes, financiando cientistas agrícolas para morar em aldeias, onde ensinam aos agricultores quando e como aplicar fertilizantes de maneira mais eficaz. Essas iniciativas ajudaram mais de 20 milhões de pequenos agricultores a aumentar a produção de milho, arroz e trigo em 10%, reduzindo o uso de fertilizantes em 15%, reduzindo significativamente as emissões de gases de efeito estufa no processo.

À medida que novas regiões adotam sistemas de irrigação da água para aumentar o rendimento das culturas, os agricultores com primeiro acesso tendem a usar excessivamente o precioso recurso, deixando pouco para os que adotam tarde. As regulamentações locais e os grupos de usuários de água podem ajudar os agricultores a usar a água de maneiras mais eficientes, equitativas e sustentáveis.

Os agricultores da Etiópia estão usando a cobertura de capim local e a irrigação por gotejamento para intensificar de maneira sustentável seus rendimentos. Foto cortesia do Laboratório de Inovação em Intensificação Sustentável

Além das práticas e tecnologias agrícolas, a construção de estruturas e instituições sociais e econômicas é uma parte importante da intensificação sustentável. Prasad diz que é necessário investir em escolas de campo para agricultores e desenvolver programas de extensão nos países em desenvolvimento para ajudar os agricultores a implementar práticas e tecnologias sustentáveis.

Sistema Alimentar Sustentável

Embora a intensificação sustentável seja uma parte importante de tornar a agricultura mais sustentável, ela não pode fazer o trabalho sozinha. Se tentarmos produzir alimentos suficientes para atender às projeções atuais sem expandir as terras cultiváveis, precisaríamos aumentar o rendimento das culturas 11% a mais de 2006 a 2050 do que fizemos entre 1962 e 2006 - uma tarefa difícil, já que os ganhos passados ​​são amplamente atribuídos a insumos adicionais . Clark diz que um sistema alimentar verdadeiramente sustentável também deve abordar o desperdício e o excesso de alimentos, bem como afastar as dietas da carne e laticínios, o que representa uma parcela enorme da pegada ambiental da agricultura.

Além disso, no que é conhecido como paradoxo de Jevons, os ganhos de eficiência podem incentivar os agricultores a produzir mais, o que pode levar a uma limpeza adicional da terra. Para colher todos os benefícios da intensificação sustentável, teremos que fazer um trabalho melhor para garantir que as áreas naturais estejam fora dos limites da expansão agrícola.

Embora os desafios permaneçam, a matemática da intensificação sustentável é simples: quanto mais alimentos produzirmos na menor quantidade de terra com o menor impacto ambiental, melhores serão os seres humanos - e a natureza.

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Publicado originalmente em ensia.com em 1 de novembro de 2018.