Estudo inédito liderado por pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) em parceria com a multinacional Bayer mostrou 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 o 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 produzir resultados mais confiáveis em áreas tropicais e subtropicais, fornecendo 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 rurais na adoção de práticas regenerativas.

É no âmbito do PRO Carbono que o estudo foi conduzido nos último 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, na sigla em inglês), e também demonstraram as características e origem do material orgânico do solo com a aplicação da espectroscopia de fluorescência induzida 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, a 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. Em 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 técnico 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 do efeito estufa (GEE) a fim de enfrentar as mudanças climáticas. Anselmi lidera 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 chave visando transparência e rastreabilidade do processo”, enfatiza Anselmi.

Técnicas rápidas e precisas

O estudo se destaca por trazer como diferencial análises 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 é conduzido em fazendas experimentais por instituições públicas.

Em estudos complementares sobre a dinâmica e estabilidade química da matéria orgânica do solo (MOS), associado ao tempo de vida do carbono no solo, a espectroscopia de fluorescência induzida 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, observou-se mudanças nas características da MOS, que adquirem 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 plantio 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 custos 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 de 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, a Verra, dos Estados Unidos.

Técnicas com laser reduzem tempo e custo

De acordo com Martin Neto, os solos brasileiros, particularmente no bioma Cerrado, apresentam potencial significativo para 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 se dá a diversos desafios como o tamanho das fazendas, 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 necessidade de abertura de trincheiras, e das medidas laboratoriais para atender a demanda de certificadoras dentro do conceito MRV (monitoramento, relato e verificação), exigem 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 reverte degradação

A matéria orgânica do solo (MOS), formada por vários compostos orgânicos em diferentes estágios de decomposição, 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 degradação da funcionalidade e saúde do solo, mas que a restauração, estabilização e incorporação da MOS em sistemas agrícolas podem reverter os padrões de degradação, gerando assim acúmulo de carbono no solo, retenção sistêmica de água, melhoria da qualidade e fertilidade e, consequentemente, aumento da produtividade da área agrícola.

“Os aspectos mencionados 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 empenho de manter e aumentar o conteúdo da matéria orgânica do solo é mandatório para o futuro do agro brasileiro”, afirma o pesquisador.