A soja já está presente numa enorme parte da vida moderna. Serve de alimento a galinhas, porcos, bovinos e peixes. Também contribui para a produção de óleo alimentar, alimentos de origem vegetal e muitos produtos processados.
Por isso, quando a soja muda, as consequências não se ficam pela exploração agrícola.
Um novo estudo indica que as futuras condições climáticas poderão colocar a soja perante uma escolha invulgar: mais feijões, mas menor valor nutricional.
Sob a pressão combinada de mais dióxido de carbono, temperaturas mais elevadas e seca, as plantas de soja poderão produzir 50% mais feijões, enquanto as sementes perdem parte dos nutrientes que lhes conferem tanto valor.
Mais feijões, menor valor alimentar
Marco Buckeridge e a sua equipa, do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo, analisaram a possível resposta das sementes de soja às alterações climáticas.
Este trabalho é relevante porque a soja é valorizada pelo seu teor de proteína. Se essa proteína diminuir, os agricultores e produtores de alimentos para animais poderão ter de repensar a forma como avaliam o sucesso de uma cultura.
O estudo registou uma redução de 20% no amido e de 6% na proteína quando as plantas de soja foram expostas simultaneamente às três pressões climáticas. Em contrapartida, o teor de aminoácidos aumentou 175%.
“Esse aumento dos aminoácidos foi inesperado. Nem sequer sabemos que efeito tem nos animais”, observou Buckeridge.
“Precisamos de compreender os efeitos do triplo impacto no metabolismo das proteínas, que é muito importante para a soja utilizada na alimentação animal.
“Verificámos que a proteína diminui em cenários drásticos de alterações climáticas. Além disso, o feijão perde amido, o que significa menos energia.”
Porque o dióxido de carbono altera o cenário para a soja
O dióxido de carbono pode funcionar como combustível para as plantas. Quando os seus níveis sobem, muitas plantas crescem mais depressa e produzem mais sementes.
Neste estudo, o aumento isolado do dióxido de carbono elevou a produção de feijões em até 142%.
Mas as alterações climáticas não surgem isoladamente. Trazem também calor e seca. As temperaturas elevadas, por si só, reduziram a produtividade em 91%, enquanto a seca a reduziu em 60%.
O dióxido de carbono atenuou parte do stress provocado pela seca, pois a planta conseguiu fechar parcialmente os seus estomas, as pequenas aberturas das folhas que permitem às plantas respirar e libertar água.
“Descobrimos que o CO₂ protege a planta dos efeitos da seca”, afirmou Buckeridge.
As sementes não seguem uma lógica simples
Os investigadores concentraram-se na semente, por ser o principal produto desta cultura.
Concluíram que a planta não se limitou a somar os efeitos do calor, da seca e do dióxido de carbono. A combinação dos três factores gerou uma resposta diferente.
“É um estudo muito centrado na agricultura. Esperava que os três factores de stress se anulassem mutuamente, resultando em poucas alterações no crescimento da planta. Fiquei surpreendido por ela ter crescido mais com os três factores de stress”, disse Buckeridge.
“Isto significa que a temperatura e o CO₂ elevado estão a contribuir para esse efeito, uma vez que a seca, por si só, faria a planta produzir menos.”
O menor teor de amido sugere que a planta desviou o carbono capturado para as paredes celulares, produzindo mais fibra em vez de armazenar mais energia na semente.
“Por outras palavras, o dióxido de carbono elevado provoca um desvio do metabolismo normal do feijão. A seca provoca um segundo desvio e a temperatura um terceiro”, explicou Buckeridge.
“Quando combinamos os três, obtemos o desvio número quatro. Isto significa que o processo não é linear, o que é uma das conclusões mais importantes do nosso mais recente trabalho publicado.”
Como os investigadores simularam o futuro
O grupo utilizou câmaras abertas no topo com cerca de 1,6 a 1,7 metros de altura. Aumentou a concentração de dióxido de carbono de aproximadamente 400 partes por milhão para 800 partes por milhão.
Os investigadores também elevaram a temperatura em 5 °C e provocaram seca ao reduzir a rega.
“Submetemos a planta ao stress máximo, no limite, com uma temperatura 5 °C superior e o dobro do CO₂, obrigando-a a responder”, afirmou Buckeridge.
A equipa recorreu à inteligência artificial e a modelos preditivos para estimar o impacto triplo, já que testar simultaneamente todos os tratamentos possíveis exigiria mais espaço e equipamento.
O que se segue para as culturas agrícolas
Os investigadores querem agora identificar os genes responsáveis por estas respostas ao stress. Isso poderá ajudar os melhoradores a desenvolver variedades de soja que mantenham níveis de proteína mais estáveis em condições climáticas mais exigentes.
“Com esse conhecimento, poderemos redesenhar a planta para produzir a mesma quantidade de proteína, perdendo menos amido, por exemplo”, disse Buckeridge.
“Em última análise, será possível preparar a semente para uma melhor adaptação às alterações climáticas.”
Outras culturas também poderão reagir de formas complexas. A equipa já estudou a cana-de-açúcar sob duas pressões climáticas e pretende agora acrescentar o calor aos modelos futuros.
“É provável que outras espécies se comportem de forma semelhante. Já realizámos a experiência de efeito duplo na cana-de-açúcar. Agora, precisamos de testar a temperatura e executar a simulação com inteligência artificial.”
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