O controle das mudanças climáticas e dos níveis de poluentes intensificadores destas está entre os desafios mais críticos deste século para uso sustentável de áreas naturais para a produção de alimentos. O ozônio (O₃), nos níveis atuais, pode ocasionar perdas de rendimento para as principais culturas, resultando em perdas econômicas na faixa de bilhões de dólares. Altas concentrações de CO₂ podem causar efeitos positivos nas culturas, como estimulação de rendimento e redução da toxicidade de O₃. Porém, muitos desses efeitos benéficos podem ser perdidos sob elevação de temperatura, que acelera o desenvolvimento das plantas e reduz o preenchimento de grãos, reduz a eficiência do uso de nutrientes e aumenta o consumo de água.

Neste contexto, pesquisadores do Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA) desenvolveram em parceria com o Instituto de Pesquisas sobre Ecossistemas Terrestres (Istituto di Ricerca sugli Ecosistemi Terrestri – IRET/CNR), sediado em Florença (Itália), projeto de pesquisa para determinar os impactos do ozônio e das mudanças climáticas em duas das principais culturas agrícolas do estado de São Paulo.

“Caso a produção de cana-de-açúcar e café no estado de São Paulo seja afetada pelo ozônio e pelas mudanças climáticas, a sustentabilidade ambiental será ameaçada pela necessidade de ampliação de áreas cultivadas para compensar as mencionadas perdas, com consequente maior pressão aos ecossistemas naturais e diminuição da qualidade dos serviços ecossistêmicos”, explica Emerson Silva, pesquisador científico do IPA.

As equipes de pesquisa vêm realizando experimentos tanto na Itália quanto no Brasil. Duas etapas já foram realizadas no outro lado do Atlântico, entre os meses de abril e setembro de 2022 e de 2023, e contaram com a atuação dos pesquisadores do IPA Emerson Silva, Mirian Rinaldi e Marcia Regina Braga. Eles foram recebidos para a condução das pesquisas utilizando um sistema FO₃X de ozônio (exposição livre controlada pelo ar), a fim de obter uma avaliação realista desse poluente e seus impactos sobre cultivares de café. As amostras foram trazidas para São Paulo para análise no Laboratório de Fisiologia e Bioquímica do IPA, com a participação da pesquisadora Sara Di Leonardo, do IRET/CNR.

No Brasil, as pesquisas também vêm sendo desenvolvidas no Laboratório de Estudos Ambientais, unidade multiusuária do IPA, utilizando-se da infraestrutura de câmaras de crescimento de plantas que controlam totalmente as condições ambientais de temperatura, radiação, umidade relativa do ar, irrigação e, portanto, permitem estudar os impactos do alto CO₂ atmosférico, altas temperaturas e estresse hídrico sobre cultivares de ambas as culturas.

Em julho do ano passado, a equipe brasileira recebeu no IPA a visita das pesquisadoras Barbara B. Moura, do IRET/CNR, e Alessandra De Marco, da Agência Nacional Italiana para Novas Tecnologias, Energia e Desenvolvimento Económico Sustentável (National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development), e o pesquisador Pierre Sicard, da filial francesa da Argans, empresa especializada em observação da Terra por satélite, aplicações e serviços de detecção remota e sistemas de informação geográfica. Além de conhecerem as instalações do IPA, os pesquisadores visitantes iniciaram, em conjunto com membros da equipe brasileira, a compilação de dados para proposição de modelos de respostas de plantações de cana-de-açúcar e café no estado de São Paulo a O₃, CO₂ e aumentos na temperatura do ar.

O projeto “Impactos ambientais do ozônio e das mudanças climáticas nas principais culturas brasileiras (cultivares de cana-de-açúcar e café)”, coordenado na parte brasileira pela pesquisadora científica Marisa Domingos, teve início em janeiro de 2022 e conta com apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) (Proc. 21/06364-0) no âmbito do acordo de cooperação com o Consiglio Nazionale delle Ricerche, órgão público de pesquisa da Itália. O prazo de encerramento do projeto é janeiro de 2024 e alguns dos resultados já foram apresentados em congressos científicos nacionais e internacionais: 47º Congresso Brasileiro de Pesquisas Cafeeiras, realizado em Caxambu-MG, 10th International Conference on Acid Deposition (10ª Conferência Internacional sobre Deposição Ácida), realizada em Niigata, no Japão, e na conferência internacional Role and Fate of Forest Ecosystems in a Changing World (Papel e Destino dos Ecossistemas Florestais num Mundo em Mudança), realizada em Bangkok, na Tailândia.

“Há vários trabalhos com outras espécies nativas e cultivadas, inclusive os já desenvolvidos pelo nosso grupo de pesquisa do IPA, que demonstram claramente os efeitos positivos do aumento de CO₂ nas respostas de plantas. Com relação ao ozônio, este trabalho trata do ozônio poluente atmosférico e não aquele que encontra-se na chamada camada de ozônio a cerca de 35 km de altitude”, conclui Emerson.

Pesquisadores integrantes do projeto:

• Instituto de Pesquisas Ambientais (Brasil)
  Emerson Alves da Silva
  Marisa Domingos
  Marcia Regina Braga
  Mirian Cilene Spasiani Rinaldi
• Instituto de Pesquisas sobre Ecossistemas Terrestres
  Elena Paoletti
  Yasutomo Hoshika
  Barbara Baesso Moura
  Sara Di Leonardo
  Pierre Sicard