Estudo liderado por pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) em parceria com a multinacional Bayer demonstrou que o uso de técnicas baseadas em laser é capaz de medir com precisão os níveis de carbono no solo em áreas agrícolas do Cerrado, Mata Atlântica e Pampa. Mais do que quantificar, os pesquisadores identificaram no Cerrado um aumento de até 50% dos estoques de carbono nos solos em propriedades privadas com práticas de manejo sustentável, como o plantio direto, em relação às áreas nativas. A pesquisa tem implicações diretas para o combate às mudanças climáticas e ao fortalecimento do mercado de créditos de carbono no País.
Realizada no modelo on-farm, que ocorre durante a produção das culturas, a pesquisa teve o objetivo de resultados mais seguros em áreas tropicais e subtropicais, forneceu suporte e incentivo para que os agricultores adotem e aprimorem sistemas conservacionistas, em linha com o Plano de Adaptação e Baixa Emissão de Carbono na Agricultura (ABC+) e o programa PRO Carbono, liderado pela Bayer para apoiar os produtores na adoção de práticas regenerativas.
É no âmbito do PRO Carbono que o estudo foi conduzido nos últimos cinco anos em 11 fazendas comerciais, com sistema de produção baseado em soja, milho e algodão sob plantio direto nos biomas – Cerrado, Mata Atlântica e Pampa.
Cerrado estoca mais carbono
O estudo utilizou duas técnicas principais. Os pesquisadores quantificaram o carbono com o uso da espectroscopia de plasma induzido por laser (LIBS), e também descobriram as características e origem do material orgânico do solo com a aplicação da espectroscopia de fluorescência provocada por laser (LIFS).
O pós-doutorando com formação em Química, Vitor da Silveira Freitas, participou do estudo sob a supervisão do pesquisador da Embrapa, Ladislau Martin Neto . Freitas explicou que, em áreas do Cerrado, uma pesquisa apontou aumento de até 50% no estoque de carbono com variação média de 250 toneladas por hectare mostrando. Esse resultado representa importante elevação no conteúdo da matéria orgânica do solo comparada à vegetação nativa, 155 toneladas, em pelo menos três fazendas dos biomas analisados. Nas propriedades da Mata Atlântica houve redução de carbono devido à mudança no uso da terra, de vegetação nativa para agricultura, enquanto no Pampa o estoque de carbono se manteve.
“Os resultados do estudo, além de valor científico, são de grande interesse e apoio ao estímulo aos produtores rurais para ampliar a adoção de práticas conservacionistas, como o plantio direto, com retorno econômico, melhoria da fertilidade do solo e contribuições relevantes ao meio ambiente, incluindo o sequestro de carbono no solo”, esclarece Martin Neto ao frisar que a matéria orgânica do solo (MOS) tem em sua constituição química em torno de 50% de átomos de carbono.
Para Adriano Anselmi, líder do negócio de carbono da Bayer, mensurar o carbono com métricas de baixo custo, e dados passíveis de certificação, é importante para estimular a mitigação das emissões dos gases de efeito estufa (GEE) a fim de enfrentar as mudanças climáticas. Anselmi liderou a equipe técnica da iniciativa PRO Carbono para a América Latina da empresa.
“Com o surgimento do mercado de créditos de carbono do solo, além de medir é necessário monitorar, reportar e verificar (MMRV) os benefícios no solo decorrentes das intervenções realizadas nas fazendas. Para tanto, plataformas de MMRV e gestão de dados agrícolas como Connecta Procarbono e Climate Fieldview são chaves para transparência e rastreabilidade do processo”, enfatiza Anselmi.
Técnicas rápidas e práticas
O estudo se destaca por trazer análises diferenciais em áreas agrícolas e de vegetação nativa de fazendas comerciais. Com dados de campo reais é possível otimizar protocolos e dar suporte a boas práticas de manejo, a fim de melhorar o sequestro de carbono do solo em regiões tropicais. A maioria dos experimentos de campo de longo prazo no Brasil são prolongados em fazendas experimentais por instituições públicas.
Em estudos complementares sobre a dinâmica e estabilidade química da matéria orgânica do solo (MOS), associados ao tempo de vida do carbono no solo, a espectroscopia de fluorescência causada por laser (LIFS) analisou mais de mil amostras das 11 fazendas monitoradas.
“Com as transformações biológicas e químicas no perfil do solo, até um metro de profundidade, observaram-se mudanças nas características da MOS, que adquiriram maior estabilidade química e com maiores chances de se manterem por mais tempo no solo. Isso é de grande interesse para sustentar o chamado sequestro de carbono”, conta Martin Neto.
Para Martin Neto e Freitas, a conclusão é de que o uso combinado das técnicas fotônicas (que usam a energia de fótons oriundos de lasers), aplicadas em sistemas de produção, como o planejamento direto e sistemas integrados, são capazes de avaliar com precisão, de forma limpa e rápida, o conteúdo e o grau de estabilidade química do carbono retido no solo.
“Na prática, indica que o LIBS substituiu muito bem o método de referência internacional de quantificação de carbono, o Analisador Elementar CHN, com vantagens de menor custo das análises e menor tempo de aquisição e processamento dos dados, mais adequado ao monitoramento de extensas áreas agrícolas, como temos no Brasil, e para o mercado de créditos de carbono no solo”, atesta a pesquisadora da Embrapa Débora Milori , que liderou o desenvolvimento da tecnologia LIBS para solos.
As ferramentas baseadas no uso do laser estão disponíveis no mercado por meio da spin-off da Embrapa, a Agrorobótica, sediada em São Carlos (SP). A técnica LIBS já é aceita para quantificar carbono em solos por uma das mais importantes certificadoras do mercado voluntário de carbono, em Verra, dos Estados Unidos.
Técnicas com laser controlado tempo e custo
De acordo com Martin Neto, os solos brasileiros, particularmente no bioma Cerrado, apresentam potencial significativo para o sequestro de carbono, principalmente se forem consideradas práticas efetivas de manejo do solo, porque podem melhorar as propriedades físico-químicas dos solos, levando ao aumento do acúmulo de matéria orgânica do solo e dos estoques de carbono.
Para o cientista, pesquisas em fazendas em solos tropicais e subtropicais brasileiros representam um desafio significativo para quantificar o carbono do solo e entender a dinâmica de sua matéria orgânica. Isso traz diversos desafios como o tamanho das fazendas, o plantio de mais de uma cultura agrícola por ano, espécies variadas e os diversos biomas em todo o vasto território brasileiro.
Ele lembra que os custos com a logística de coletas de solos, inclusive em profundidade com a necessidade de abertura de trincheiras, e as medidas laboratoriais para atender a demanda de certificados dentro do conceito MRV (monitoramento, relato e verificação), desbloqueiam inovações, como o caso com o uso do LIBS para reduzir custos de análises de carbono e aumentar a velocidade das análises.
Incorporação de MOS de manipulação reversa
A matéria orgânica do solo (MOS), formada por vários compostos orgânicos em diferentes comprometimentos de mobilidade, é muito sensível às mudanças no uso da terra, suas características influenciam diretamente na produtividade agrícola devido à sua relação com as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo.
Martin Neto diz que a redução do teor de MOS pode levar à manipulação da funcionalidade e saúde do solo, mas que a restauração, estabilização e incorporação do MOS em sistemas agrícolas podem reverter os padrões de degradação, gerando assim acúmulo de carbono no solo, manutenção sistêmica de água, melhoria da qualidade e fertilidade e, consequentemente, aumento da produtividade da área agrícola.
“Os aspectos incluídos são ainda muito críticos para aumentar a resiliência dos sistemas agrícolas para a convivência com os impactos das mudanças climáticas que, estão aumentando de intensidade. No Brasil, mais de 90% da produção agropecuária é de sequeiro, ou seja, dependente da chuva natural, e, portanto, o comprometimento de manter e aumentar o conteúdo da matéria orgânica do solo é obrigatório para o futuro do agro brasileiro”, afirma o pesquisador.
Publicações científicas
Os resultados dos estudos estão em Soil organic matter dynamics and soil carbon stocks from tropical and sub-tropical areas under direto-till: An on-farm research , publicado pela revista internacional Catena ; e Laser-induced breakdown spectroscopy as an analytical tool for total carbon quantification in tropical and subtropical soils: evaluation of calibration algorithms , publicado na revista internacional Frontiers in Soil Science .
Fonte: cenariomt
