Novas abordagens de gestão, conceitos de tratamento e ferramentas de apoio à decisão para uma agricultura sustentável
De modo a assegurar a alimentação de uma população em crescimento, generalizaram-se os métodos de exploração agrícola intensiva, incluindo uma ampla utilização de fertilizantes e pesticidas. Alguns exemplos dos efeitos adversos desta prática são: o aumento dos gases com efeito de estufa (GEE), tais como o óxido nitroso, o dióxido de carbono e o metano; a poluição das massas de água por agroquímicos e nutrientes; e a degradação dos solos decorrente da perda de matéria orgânica e da redução da biodiversidade. O projeto INSPIRATION (Managing soil and groundwater impacts from agriculture for sustainable intensification), financiado pela UE, alcançou alguns progressos científicos importantes na abordagem destes impactos. «Agora entendemos melhor em que medida as concentrações de GEE nas águas subterrâneas, à escala da zona de captação, são influenciadas pela interação entre os processos hidrogeológicos, hidrogeoquímicos e de utilização do solo», afirma o coordenador do projeto, Steven Thornton, da Universidade de Sheffield, que organiza o projeto. O projeto INSPIRATION identificou condições específicas nos aquíferos sob as quais os referidos nutrientes podem ser transformados em óxido nitroso, metano e dióxido de carbono, e entrar na atmosfera. Esta identificação é útil para quantificar e gerir as emissões de GEE a nível regional.
Conceitos de tratamento
Integrado na rede de formação inovadora do programa Ações Marie Skłodowska-Curie, o projeto contou com 15 investigadores multidisciplinares numa fase inicial que aplicaram estudos de laboratório, de campo e de modelização para experimentação, amostragem, monitorização e avaliação de soluções tecnológicas quer à escala das explorações agrícolas, quer à escala das zonas de captação. Uma vez que a drenagem das explorações agrícolas polui as águas superficiais e subterrâneas com compostos de azoto e fósforo, o INSPIRATION desenvolveu conceitos de tratamento utilizando diversos materiais naturais (como zeólito, partículas de madeira e composto) para captação deste escoamento de nutrientes. Foram efetuados ensaios a diferentes misturas de nutrientes e dos materiais naturais acima descritos através de experimentação laboratorial de lotes e colunas para encontrar a melhor combinação em termos de permeabilidade, adsorção e tempo de vida operacional. Posteriormente, a equipa idealizou uma solução para um contexto de drenagem de uma exploração leiteira. Foram também analisados materiais naturais para utilização em sistemas de drenagem de solos para captação de fósforo com vista à sua reciclagem e nova utilização no solo como fertilizante, o que oferece uma solução sustentável para a atenuação dos impactos dos nutrientes na água, reduzindo simultaneamente a utilização de fertilizantes minerais. Além disso, foi desenvolvido um biossensor para monitorizar a recuperação das terras degradadas pela contaminação por metais pesados. «Este instrumento inovador mede a biodisponibilidade de metais no solo, sendo um indicador do estado de saúde do solo mais adequado do que as concentrações químicas totais. Ao identificar as concentrações de metais tóxicas para os microrganismos do solo, os proprietários de terras podem tomar medidas corretivas», observa Thornton. Os solos que continham metais pesados foram misturados com biocarvão, que adsorve estes compostos, reduzindo a sua biodisponibilidade para os microrganismos e melhorando as funções do solo. Os ensaios corroboraram o desempenho do biossensor quanto à monitorização da recuperação do solo.
Apoio ao processo decisório
Com o objetivo de ajudar na seleção de materiais de origem local para o tratamento dos excedentes de nutrientes na água de drenagem da exploração leiteira, foi desenvolvida uma ferramenta de acesso aberto para apoio ao processo decisório, a FarMit. A FarMit inclui uma base de dados composta por 75 materiais avaliados à luz de critérios associados ao desempenho e aos custos. Foi testada com sucesso na Bélgica, na Irlanda e nos Estados Unidos da América, com práticas agrícolas e composições de nutrientes distintas. «A ferramenta melhora a atenuação da poluição na fonte ao reutilizar os materiais disponíveis a nível local, reduzindo assim os custos operacionais e de transporte», acrescenta Thornton. Foi também criado um quadro de modelização e de apoio à decisão para quantificar os impactos de diferentes técnicas de gestão em relação a indicadores como o rendimento das culturas, o teor de carbono orgânico do solo e as perdas de azoto. A ferramenta avalia as soluções de compromisso de gestão para maximizar a produção sustentável, minimizando simultaneamente os impactos ambientais. «Tendo em conta que os indicadores são tradicionalmente avaliados em separado, estamos perante um método sem precedentes», explica. «O novo quadro também funciona a diferentes níveis. Permite avaliar a produtividade agrícola, a qualidade do solo e a proteção ambiental em toda a Europa, em diferentes combinações de cultura-solo-clima.» A investigação, as técnicas e as ferramentas do projeto INSPIRATION apoiam a legislação e as políticas fundamentais da UE, nomeadamente a Diretiva-Quadro da Água e outras diretivas relativas aos nitratos, às águas subterrâneas, à utilização sustentável de pesticidas, ao Pacto Ecológico Europeu e à estratégia temática de proteção do solo. Estas exigem que os Estados-Membros adotem medidas que protejam, restaurem e garantam a utilização sustentável a longo prazo dos recursos naturais.
Keywords
INSPIRATION, solo, agricultura, carbono, azoto, poluentes orgânicos, gases com efeito de estufa, águas subterrâneas, drenagem, nutriente, fertilizante, quadro de apoio à decisão, exploração leiteira, biossensor
