A soja já está presente em uma parcela enorme da vida moderna. Ela alimenta frangos, suínos, bovinos e peixes. Também entra na produção de óleo de cozinha, alimentos à base de plantas e muitos produtos processados.
Por isso, quando a soja muda, os impactos vão muito além da porteira da fazenda.
Um novo estudo indica que as futuras condições climáticas podem levar a soja a uma troca incomum: mais grãos, porém com nutrição mais fraca.
Sob a pressão simultânea de mais dióxido de carbono, calor elevado e seca, as plantas de soja podem produzir 50% mais grãos, enquanto as sementes perdem parte dos nutrientes que lhes dão tanto valor.
Mais grãos de soja, menor valor alimentar
Marco Buckeridge e sua equipe, do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo, analisaram como as sementes de soja podem responder às mudanças no clima.
O trabalho é relevante porque a soja é valorizada por sua proteína. Se esse teor cair, agricultores e fabricantes de ração poderão precisar rever a forma como avaliam o sucesso da cultura.
O estudo registrou queda de 20% no amido e de 6% na proteína quando as plantas de soja foram expostas simultaneamente às três pressões climáticas. Ao mesmo tempo, o teor de aminoácidos aumentou 175 percent.
“Esse aumento nos aminoácidos foi inesperado. Nem sabemos qual é o efeito disso nos animais”, observou Buckeridge.
“Precisamos entender os efeitos do triplo impacto sobre o metabolismo das proteínas, que é muito importante para a soja usada na alimentação animal.
“Vimos que a proteína diminui em cenários drásticos de mudança climática. Além disso, o grão perde amido, o que significa menos energia.”
Por que o dióxido de carbono muda o cenário
O dióxido de carbono pode funcionar como combustível para as plantas. Com níveis mais altos, muitas espécies crescem mais depressa e formam mais sementes.
Neste estudo, o aumento do dióxido de carbono, isoladamente, elevou a produção de grãos em até 142 percent.
Mas a mudança climática não chega em partes separadas. Ela vem acompanhada de calor e seca. As temperaturas altas, por si só, reduziram a produtividade em 91%, enquanto a seca provocou redução de 60%.
O dióxido de carbono amenizou parte do estresse causado pela seca, pois a planta conseguiu fechar parcialmente os estômatos, pequenas aberturas nas folhas que ajudam as plantas a respirar e liberar água.
“Descobrimos que o CO₂ protege a planta contra os efeitos da seca”, disse Buckeridge.
As sementes de soja não seguem uma lógica simples
Os pesquisadores concentraram a análise nas sementes, que são o principal produto da cultura.
Eles verificaram que a planta não apenas somou os efeitos do calor, da seca e do dióxido de carbono. A combinação gerou uma resposta diferente.
“É um estudo muito voltado para a agricultura. Eu esperava que os três fatores de estresse se anulassem, resultando em pouca mudança no crescimento da planta. Fiquei surpreso porque ela cresceu mais com os três fatores de estresse”, afirmou Buckeridge.
“Isso significa que a temperatura e o CO₂ elevado estão contribuindo para esse efeito, já que a seca sozinha faria a planta produzir menos.”
O menor nível de amido sugere que a planta direcionou o carbono capturado para as paredes celulares, formando mais fibra em vez de armazenar mais energia na semente.
“Em outras palavras, o dióxido de carbono elevado provoca um desvio do metabolismo normal do grão. A seca causa um segundo desvio e a temperatura, um terceiro”, disse Buckeridge.
“Quando combinamos os três, obtemos o desvio número quatro. Isso quer dizer que o processo não é linear, o que é uma das conclusões mais importantes do nosso trabalho publicado mais recente.”
Como os pesquisadores simularam o futuro
O grupo utilizou câmaras abertas no topo, com cerca de 1,6 a 1,7 metro de altura. Os níveis de dióxido de carbono foram elevados de aproximadamente 400 partes por milhão para 800 partes por milhão.
Os pesquisadores também aumentaram a temperatura em 5 °C e simularam a seca ao reduzir a irrigação.
“Colocamos a planta sob estresse máximo, no limite, com uma temperatura 5 °C mais alta e o dobro de CO₂, forçando-a a responder”, afirmou Buckeridge.
A equipe recorreu à inteligência artificial e a modelos preditivos para estimar o triplo impacto, pois testar de uma só vez todos os tratamentos possíveis exigiria mais espaço e equipamentos.
O que vem a seguir para as culturas
Agora, os pesquisadores pretendem identificar os genes por trás dessas respostas ao estresse. Isso poderá ajudar melhoristas a desenvolver plantas de soja que mantenham níveis de proteína mais estáveis em condições climáticas mais severas.
“Com esse conhecimento, conseguiremos 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 mudanças climáticas.”
Outras culturas também podem reagir de maneiras complexas. A equipe já estudou a cana-de-açúcar sob duas pressões climáticas e, agora, quer incluir o calor em modelos futuros.
“É provável que outras espécies se comportem de forma semelhante. Já realizamos o experimento de efeito duplo com a cana-de-açúcar. Agora, precisamos testar a temperatura e executar a simulação com IA.”
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