O protagonismo da agropecuária brasileira na mitigação das mudanças climáticas

Resumo

O Brasil é um dos maiores produtores e exportadores mundiais de alimentos, rações, fibras e (bio)combustíveis. O setor agrícola é um dos principais contribuintes para as emissões de gases de efeito estufa (GEE) entre os setores econômicos, mas também é uma das atividades humanas mais vulneráveis ​​aos efeitos das mudanças climáticas globais, especialmente em países tropicais. No entanto, a adoção de práticas de manejo regenerativo e estratégias de uso sustentável da terra pode não apenas aumentar o sequestro de carbono (C), mas também reduzir significativamente as emissões de GEE para a atmosfera. Este documento compila e sintetiza informações disponíveis na literatura sobre algumas das práticas de manejo agrícola mais eficazes, que servem como opções viáveis ​​para adaptação e mitigação das mudanças climáticas.

Palavras-chave:
Plantio direto, Sistemas integrados, Recuperação de pastagens degradadas, Biocarvão, Intemperismo acelerado de rochas, Tecnosolos.

1. Introdução

A agricultura é um dos principais contribuintes para as emissões de GEE entre os setores econômicos, mas também é uma das atividades mais vulneráveis ​​aos efeitos das mudanças climáticas globais (Smith et al., 2014). Essa vulnerabilidade é particularmente pronunciada em países tropicais (IPCC, 2021), onde a variabilidade climática tem um impacto significativo na produtividade agrícola. As projeções indicam potenciais reduções de rendimento para as principais culturas brasileiras em diferentes cenários climáticos nos próximos anos. Em 2024, o agronegócio foi responsável por 24% do Produto Interno Bruto (PIB) do Brasil (Governo do Brasil, 2024), ressaltando sua importância tanto para a economia nacional quanto para a segurança alimentar global. Uma interrupção induzida pelo clima neste setor teria consequências sem precedentes. A frequência e a gravidade crescentes de eventos climáticos extremos, como secas, ondas de calor, períodos de seca prolongados e chuvas torrenciais, já comprometeram a produção agrícola. Essa realidade destaca a necessidade urgente de tecnologias adaptativas para garantir a resiliência do agronegócio brasileiro. Na última década, o Brasil implementou políticas públicas e compromissos para mitigar as emissões de GEE da agricultura, incluindo o Plano Nacional de Adaptação às Mudanças Climáticas (PNAMC, 2016) e o Plano Setorial de Mitigação e Adaptação às Mudanças Climáticas para a Consolidação de uma Economia de Baixa Emissão de Carbono na Agricultura (Plano ABC+, 2021). Essas políticas públicas propõem várias práticas de gestão agrícola que não apenas mitigam as emissões de GEE, mas também promovem a conservação do solo e da água, aumentam a produtividade agrícola e a resiliência do sistema às mudanças climáticas. Os agricultores brasileiros há muito tempo adotam diversas estratégias para lidar com a variabilidade climática, adaptando técnicas de gestão em diferentes escalas e dentro de diversos sistemas de produção. As seções a seguir discutem as principais práticas de gestão agrícola que foram empregadas com sucesso como estratégias de adaptação e mitigação do clima.

2.Práticas de Gestão Agrícola como Opções para Adaptação e Mitigação das Mudanças Climáticas

O Brasil é um dos principais produtores de commodities agrícolas do mundo. A integração de tecnologia moderna com as diversas condições edafoclimáticas do país fornece uma vantagem competitiva para o desenvolvimento agrícola sustentável. No entanto, ainda há um potencial para melhorar o uso do solo e os sistemas de manejo, particularmente por meio de práticas de agricultura regenerativa que melhoram as funções do ecossistema do solo e a sustentabilidade agrícola no longo prazo. As principais estratégias de adaptação e mitigação climática na agricultura brasileira incluem:

• Sistema de plantio direto

• Rotação de culturas e cultivo de cobertura

•Sistemas agrícolas integrados, como sistemas de integração lavoura-pecuária (ICL), lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e lavoura-floresta (ICF)

• Pastagens bem manejadas

• Manejo sustentável de agroecossistemas de cana-de-açúcar

• Uso eficiente de insumos agrícolas

• Intemperismo acelerado de rochas

• Aplicação de biocarvão

• Construção de Tecnosolos

Cada uma dessas estratégias contribui para o sequestro de carbono e a redução de emissões de GEE, ao mesmo tempo em que melhora a saúde do solo e a resiliência agrícola. A seguir, alguns exemplos serão destacados.

Sistema de Plantio Direto

O sistema de plantio direto (PD) segue três princípios: (i) perturbação mínima do solo; (ii) cobertura permanente do solo; e (iii) rotação de culturas, promovendo o manejo sustentável do solo e a resiliência à variabilidade climática (Fuentes-Llanillo et al., 2021). Introduzido no Brasil na década de 1970 para controlar a erosão do cultivo intensivo, o PD se mostrou eficaz na redução do escoamento e na melhoria da estrutura do solo (Amado et al., 2006; Engel et al., 2009). Inicialmente adotado em 1 milhão de hectares em 1992, seus benefícios, incluindo menos operações de campo, menores gastos com combustível e plantio mais precoce, levaram a uma aceitação mais ampla. O PD contribui significativamente para o sequestro de carbono (C) do solo. Maia et al. (2022) relataram que o PD aumentou os estoques de C orgânico do solo (COS) em 22–25% na camada de 0–50 cm ao longo de 20 anos no Cerrado e na Mata Atlântica. Nas pastagens convertidas para PD, o SOC aumentou 16% na camada de 0–30 cm. O PD também afeta as emissões de óxido nitroso (N2O), principalmente devido à decomposição de resíduos de superfície e mudanças na atividade microbiana (Bayer et al., 2015). Embora o PD possa levar a emissões ligeiramente maiores de N₂O, seus benefícios climáticos permanecem positivos devido ao aumento do sequestro de C e à redução do uso de combustível fóssil. Uma análise do ciclo de vida por Silva et al. (2024) descobriu que o PD com culturas de cobertura tinha pegada de C mais favoráveis (-0,7 a -0,1 kg CO₂e por kg de milho) em comparação com o preparo convencional (1,0 kg CO₂e por kg de milho), com uso de combustível 86,4% menor. Além dos benefícios climáticos, o PD melhora as propriedades do solo, aumentando a retenção de água, a infiltração e a disponibilidade de nutrientes (Moraes et al., 2014). Apesar de vantagens como aumento de produtividade e resiliência a extremos climáticos (Vignola et al., 2022), os desafios persistem, incluindo melhorias na rotação de culturas, bioinsumos e estratégias de fertilização.

Sistemas Agrícolas Integrados

A agricultura brasileira passou por transformações significativas, com sistemas agrícolas integrados ganhando destaque. Esses sistemas visam aumentar a produtividade e, ao mesmo tempo, aumentar os serviços ecossistêmicos, principalmente em áreas de pastagens degradadas. Os quatro modelos de integração principais incluem:

• Integração Lavoura-Pecuária (ILP)

• Integração Lavoura-Floresta (ILF)

• Integração Pecuária-Floresta (IPF)

• Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ICLF)

Esses sistemas integrados promovem a qualidade do solo, o sequestro de C e reduzem as emissões de GEE, ao mesmo tempo em que melhoram a sustentabilidade econômica e ambiental. Estudos mostram que os sistemas ILPF aumentam a produção de biomassa e a atividade microbiana, levando a benefícios significativos no sequestro de C (Freitas et al., 2020; Torres et al., 2014). Carvalho et al. (2010) descobriram que a transição de monoculturas convencionais para ILP aumentou os estoques de C em 0,82-2,85 Mg C ha^-1 ano^-1, dependendo das condições da cultura e do solo. Tendências semelhantes foram observadas em sistemas ILPF, em que os componentes das árvores aumentaram o armazenamento de C e melhoraram a estrutura do solo.

Recuperação de pastagens degradadas

As pastagens desempenham um papel fundamental na produção pecuária e na sustentabilidade ambiental, cobrindo cerca de 70% das terras agrícolas globais e fornecendo habitat para diversos organismos. Além disso, esses agroecossistemas têm alto potencial de sequestro de C no solo, tornando-os uma estratégia-chave de mitigação das mudanças climáticas (Conant et al., 2017). No entanto, a degradação das pastagens devido ao manejo inadequado, ao pastoreio excessivo e ao uso insuficiente de insumos pode levar à perda de fertilidade do solo, comprometendo a produtividade e aumentando as emissões de GEE. A recuperação de pastagens degradadas é essencial para melhorar a produtividade da pecuária e restaurar a qualidade do solo. A adoção de boas práticas de manejo, como controle de plantas invasoras, taxas de lotação adequadas, fertilização balanceada e sistemas integrados, tem se mostrado eficaz no aumento dos estoques de C do solo e na redução das emissões de GEE da pecuária. Estudos indicam que pastagens bem manejadas podem aumentar os estoques de C do solo em 15% ao longo de 30 anos. Em contraste, pastagens previamente degradadas e restauradas podem ganhar até 23% mais C do que pastagens não recuperadas (Oliveira et al., 2018). Estudos no Brasil também mostram que fertilizantes e corretivos do solo impactam significativamente a recuperação das pastagens. No sul da Bahia, calcário e fertilizantes aumentaram os estoques de C do solo em 0,66 Mg C ha-1ano-1. Em Paracatu, Minas Gerais, a aplicação de ureia a cada três anos levou a estoques de C mais elevados do que a vegetação nativa e as plantações de eucalipto em monocultura ou aquelas consorciadas com Brachiaria (Tonucci et al., 2011). O aumento médio nacional de C pelo uso de fertilizantes em pastagens é de 0,73 Mg C ha^-1 ano^-1. No entanto, a disponibilidade limitada de nitrogênio (N) é uma grande restrição para a recuperação de pastagens e sequestro de C. A introdução de leguminosas forrageiras, que fixam N biologicamente, provou ser eficaz na superação dessa limitação. Pastagens intercaladas com leguminosas apresentam uma taxa de acumulação de C de 0,72 Mg C ha^-1 ano^-1, contribuindo para um sistema mais produtivo e resiliente.

Biocarvão

A conversão de biomassa em biocarvão (“biochar”) tem sido amplamente estudada como uma alternativa para aumentar o sequestro de C do solo e reduzir as emissões de CO2 para a atmosfera (Jia et al., 2019). O biocarvão é produzido por meio da pirólise, um processo de decomposição térmica realizado em condições de baixo oxigênio. Este material carbonizado exibe alta estabilidade química e pode persistir no solo por centenas a milhares de anos, desacelerando significativamente o ciclo de C. A aplicação de biocarvão em solos agrícolas tem benefícios adicionais, incluindo a melhoria das propriedades físicas e químicas do solo, como retenção de água, disponibilidade de nutrientes e capacidade de troca catiônica (CTC). Estudos indicam que aproximadamente 90% do C contido no biocarvão contribui para a fração estável da matéria orgânica do solo (MOS), aumentando sua persistência de longo prazo (Tozzi et al., 2019). Apesar de seu potencial para mitigação das mudanças climáticas, o uso de biocarvão no Brasil permanece incipiente, com regulamentação e incentivos limitados para adoção em larga escala. No entanto, seus múltiplos benefícios agronômicos e ambientais, incluindo melhoria da fertilidade do solo e gerenciamento de resíduos, fazem do biocarvão uma tecnologia promissora para agricultura sustentável e estratégias de sequestro de C.

Intemperismo Acelerado de Rochas

O Intemperismo Avançado de Rochas (IAR) é uma estratégia promissora para capturar CO2 atmosférico, aplicando pós de rochas finamente moídas em solos agrícolas. O Brasil tem alto potencial para implementar essa técnica devido aos seus abundantes depósitos de rochas basálticas e condições climáticas favoráveis ​​à dissolução mineral. Essa tecnologia funciona como um sumidouro de C promovendo a reatividade mineral, aumentando a formação de bicarbonatos, que podem então ser transportados para os oceanos e precipitados como carbonatos. Estudos indicam que a taxa média de sequestro de C por meio do intemperismo de silicato no Brasil é de 5,58 t CO₂ km^-2 ano^-1 (Zhang et al., 2021). A aplicação em larga escala de IAR pode contribuir para a remoção de CO₂ da atmosfera, ao mesmo tempo em que aumenta a fertilidade do solo ao fornecer nutrientes essenciais como Ca, Mg e Si. No entanto, medir a eficiência de captura de C via IAR continua sendo um desafio, pois as áreas aplicadas nem sempre seguem a dinâmica natural da paisagem (por exemplo, bacias hidrográficas) e vários fatores biogeoquímicos influenciam as taxas de dissolução. Pesquisas em andamento estão explorando metodologias como modelagem geoquímica, análise de solução do solo e avaliações de neutralização ácida para quantificar melhor o impacto do IAR (Larkin et al., 2022; Reershemius et al., 2023; Dietzen & Rosing, 2023). Embora a experimentação em escala de campo ainda esteja se desenvolvendo, o IAR apresenta alto potencial como uma estratégia de sequestro de C de longo prazo e uma emenda sustentável do solo, particularmente em sistemas agrícolas tropicais.

Tecnosolos

Tecnosolos são solos antropogênicos construídos a partir de resíduos industriais, de mineração ou urbanos, com alto potencial para sequestro de C e recuperação de terras degradadas. Esses solos podem conter altos níveis de minerais facilmente intemperizáveis, facilitando a estabilização do C do solo por meio de interações organominerais (Ruiz et al., 2023a). Durante o intemperismo inicial, altas taxas de dissolução de minerais primários aumentam as concentrações de Si, Al e Fe, levando a minerais amorfos ou pouco cristalinos (Wilson, 1999). Esses minerais aumentam a estabilização da MOS formando associações organominerais, reduzindo a decomposição microbiana (Kleber et al., 2015; Mikutta et al., 2005). Adicionalmente, a liberação de cátions polivalentes (Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) durante o intemperismo do Tecnosolo promove interações de pontes catiônicas, estabilizando ainda mais a MOS e aumentando a formação de agregados (Rowley et al., 2018). Esse aprimoramento estrutural reduz a degradação da MOS, aumentando a persistência de C no solo (Ruiz et al., 2023b). Dado que a produção anual de resíduos de mineração do Brasil está projetada para atingir 11 bilhões de toneladas até 2030 (IPEA, 2012), a construção do Tecnosolo apresenta uma oportunidade de transformar passivos ambientais em soluções baseadas na natureza para sequestro de C e restauração do solo. Estudos sugerem que as aplicações do Tecnosolo em locais de mineração podem restaurar até 60% dos estoques de C (Ruiz et al., 2023b). Além disso, podem dar suporte à produção agrícola, reduzindo a necessidade de insumos externos, como fertilizantes, diminuindo ainda mais as emissões de GEE. Pesquisas mostram que os Tecnosolos criados a partir de resíduos de mineração podem sustentar com sucesso a produção de cana-de-açúcar e pastagens, demonstrando seu potencial agronômico juntamente com os benefícios do sequestro de C (Ruiz et al., 2020a; Ruiz et al., 2020b).

3. Considerações Finais

Expandir a adoção das estratégias aqui apresentadas poderia posicionar a agricultura como um setor-chave na mitigação das mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que promove sistemas de produção mais sustentáveis ​​e resilientes. No entanto, a implementação em larga escala requer políticas claras, incentivos financeiros, capacitação técnica e estruturas de monitoramento aprimoradas para quantificar o sequestro de C e as reduções de emissões de GEE. Políticas públicas como o Plano ABC+ fornecem uma base para o uso sustentável da terra, porém mais investimentos em pesquisa, infraestrutura e educação são necessários para acelerar a adoção. Integrar mercados de C e programas de pagamento por serviços ecossistêmicos também pode incentivar os agricultores a realizarem a transição para uma agricultura climaticamente inteligente. Ao alavancar o vasto potencial agrícola do Brasil, essas estratégias podem contribuir significativamente para a mitigação das mudanças climáticas, segurança alimentar e restauração ecológica, reforçando a liderança do país na agricultura sustentável.   n

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