Laser mede com precisão níveis de carbono em solos agrícolas

Um trabalho pioneiro desenvolvido por cientistas da Embrapa Instrumentação, em São Carlos (SP), em colaboração com a multinacional Bayer, demonstrou que tecnologias baseadas em laser podem medir com alta precisão os níveis de carbono presentes nos solos agrícolas brasileiros.

O estudo, realizado nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Pampa, apontou que, no caso do Cerrado, propriedades rurais que adotam práticas de manejo sustentáveis, como o sistema de plantio direto, apresentaram até 50% mais carbono estocado no solo em comparação com áreas de vegetação nativa.

Além de reforçar a importância da agricultura conservacionista, os resultados sinalizam contribuições diretas para o enfrentamento das mudanças climáticas e para o fortalecimento do mercado nacional de créditos de carbono.

O levantamento foi feito durante cinco anos em 11 fazendas comerciais produtoras de soja, milho e algodão, dentro do programa PRO Carbono, iniciativa da Bayer que apoia práticas agrícolas regenerativas em sintonia com o Plano ABC+, do governo federal. Esse modelo acompanha propriedades em plena produção, garantindo, diferentemente de estudos em áreas experimentais, maior proximidade com a realidade do campo.

Medições no campo e avanços tecnológicos

Os cientistas utilizaram duas ferramentas principais nas análises: a espectroscopia de plasma induzido por laser (LIBS), que permitiu quantificar o carbono no solo, e a espectroscopia de fluorescência induzida por laser (LIFS), que possibilitou compreender a origem e as características da matéria orgânica.

Segundo o químico e pós-doutorando Vitor da Silveira Freitas, que participou das análises sob supervisão do pesquisador Ladislau Martin Neto, da Embrapa Instrumentação, pelo menos três propriedades no Cerrado chegaram a registrar estoques médios de 250 toneladas de carbono por hectare, contra 155 toneladas em áreas nativas. Já na Mata Atlântica, houve redução de carbono, em razão da conversão da vegetação natural em áreas agrícolas, enquanto no Pampa os níveis se mantiveram estáveis.

“Vale lembrar que a matéria orgânica do solo tem, em sua constituição química, em torno de 50% de átomos de carbono. Os resultados do estudo, além de valor científico, são de grande interesse e apoio aos produtores rurais para ampliar a adoção de práticas conservacionistas, como o plantio direto, com retorno econômico, melhoria da fertilidade do solo e contribuições relevantes ao meio ambiente, incluindo o sequestro de carbono no solo”, esclarece Martin Neto.

Relevância para o mercado de carbono

Para Adriano Anselmi, responsável pela área técnica de carbono da Bayer na América Latina, medições de baixo custo, mas que atendam a padrões de certificação, são fundamentais para incentivar agricultores na mitigação das emissões de gases de efeito estufa. Ele lembra que, além de medir, é necessário monitorar, relatar e verificar os impactos no solo, processos que contam com plataformas como o Connecta PRO Carbono e o Climate FieldView para garantir transparência e rastreabilidade.

Segundo Débora Milori, pesquisadora da Embrapa Instrumentação que liderou o desenvolvimento da tecnologia LIBS para solos, os experimentos mostram que, na prática, as técnicas de laser utilizadas podem substituir o método de referência internacional de quantificação de carbono, o Analisador Elementar CHN. “E ainda com vantagens de menor custo das análises e menor tempo de aquisição e processamento dos dados, o que é mais adequado ao monitoramento de extensas áreas agrícolas, como temos no Brasil, e para o mercado de créditos de carbono no solo”, diz Débora.

As soluções já estão disponíveis comercialmente por meio da spin-off Agrorobótica, de São Carlos (SP). A tecnologia LIBS, inclusive, já foi aceita pela certificadora internacional Verra, referência no mercado voluntário de carbono.

Dinâmica da matéria orgânica do solo

Outro ponto estudado foi a estabilidade química da matéria orgânica ao longo do tempo. A análise de mais de mil amostras de solo mostrou que, enquanto as camadas superficiais concentram compostos mais frágeis, provenientes da decomposição de resíduos vegetais, as mais profundas — até um metro — acumulam formas mais estáveis de carbono, capazes de permanecer por longos períodos no solo.

Nesse aspecto, Vitor Freitas explica que a associação entre partículas orgânicas e minerais finos (argila + silte) responde por mais de 90% do carbono estabilizado, tornando-se o principal mecanismo de retenção.

Desafios e perspectivas

De acordo com Martin Neto, os solos tropicais e subtropicais brasileiros representam um grande desafio de estudo devido à diversidade de biomas, dimensões das propriedades e variedade de cultivos ao longo do ano. O pesquisador destaca que os custos com amostragem profunda e análises laboratoriais exigem inovações como o uso do LIBS, que possibilita monitoramento mais rápido e acessível.

Ele também lembra que a matéria orgânica é essencial para a saúde do solo e para a produtividade agrícola. Sua redução leva à degradação, mas sua incorporação por práticas conservacionistas promove ganhos como maior retenção de água, melhoria da fertilidade e resiliência frente às mudanças climáticas — aspecto crucial em um país onde mais de 90% da produção agropecuária depende exclusivamente da chuva.

Os resultados completos da pesquisa foram publicados em duas revistas internacionais: Frontiers in Soil Science, em janeiro de 2024, e Catena, em dezembro do mesmo ano.

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