Qual a melhor forma de produzir alimentos em um mundo aquecido?

Quando a maioria das pessoas imagina a agricultura britânica, provavelmente pensa em campos de trigo, batatas ou hortaliças que se estendem pelo interior do país. Mas parte dos alimentos nas prateleiras dos supermercados é produzida em ambientes que parecem muito diferentes.

Um tomate pode passar toda a sua vida dentro de uma estufa de vidro, e ter um crescimento acima dos 20 metros de altura, com água e nutrientes fornecidos diretamente às suas raízes. Uma alface pode ser cultivada dentro de um edifício, empilhada em prateleiras sob luzes de LED, sem jamais receber luz solar natural.

Esses sistemas produtores de alimentos — campos abertos, estufas e fazendas verticais — às vezes são apresentados como visões concorrentes para o futuro da produção de alimentos. Mas eles operam em escalas completamente diferentes e, sobretudo, oferecem níveis muito distintos de controle sobre o ambiente.

Isso é importante à medida que o clima muda. Levar as plantações para ambientes internos pode protegê-las da seca, do calor e de condições meteorológicas imprevisíveis. Mas esse controle tem um custo. O Reino Unido tem cerca de 17 milhões de hectares de terras agrícolas utilizadas, dos quais aproximadamente 6,1 milhões de hectares são classificados como aptos ao cultivo. Em torno de três milhões de hectares são usados exclusivamente para os cereais.

Em comparação, as culturas de hortaliças do Reino Unido, que vão de tomates e pimentões a pepinos e morangos, ocupam apenas 147 mil hectares, aproximadamente, e as estufas representam uma pequena fração disso — cerca de 850 hectares.

A agricultura vertical é ainda menor e não é registrada separadamente nas estatísticas nacionais de uso agrícola da terra. Estimo que essas fazendas ocupem apenas 0,0001% do total de terras agrícolas do Reino Unido, ou seja, de 10 a 30 hectares. No entanto, a quantidade de terra ocupada por um sistema agrícola não necessariamente reflete sua importância para o nosso abastecimento de alimentos.

Os campos oferecem escala para a produção de alimentos

Os campos oferecem escala, mas são mais vulneráveis ao clima. Se você come uma fatia de pão, o trigo usado para produzi-lo quase certamente foi cultivado ao ar livre. O mesmo se aplica à cevada, à colza, às batatas e a muitos vegetais.

A grande vantagem da agricultura em campos abertos está na escala. A luz solar e a chuva fornecem dois dos insumos mais importantes para o crescimento de plantas sem que os agricultores precisem produzir qualquer um deles. Cultivar milhões de toneladas de trigo dentro de edifícios iluminados faria pouco sentido econômico ou ambiental.

A contrapartida é o controle. Os agricultores não podem decidir quando vai chover ou quão quente um campo ficará. Isso se torna particularmente importante durante uma seca. A irrigação pode compensar a falta de chuva, especialmente para culturas importantes como batatas e muitos outros vegetais, mas o acesso à água varia consideravelmente entre as fazendas.

Uma proibição do uso de mangueiras não significa automaticamente que os agricultores precisam interromper a irrigação. As restrições domésticas são diferentes das regras que regulamentam a captação agrícola de água de rios e aquíferos.

Mas, durante uma seca prolongada, a captação também pode ser restringida para proteger o abastecimento de água e o meio ambiente. A agricultura, portanto, enfrenta um problema difícil: as plantações frequentemente precisam de mais irrigação justamente quando os recursos hídricos estão sob uma pressão maior.

As estufas oferecem controle

As estufas oferecem controle, mas exigem muitos recursos. Caminhe de um campo para dentro de uma estufa moderna de tomates e o nível de controle ambiental muda drasticamente.

As plantas podem crescer sem solo enquanto computadores regulam a irrigação, os nutrientes, a ventilação, a umidade e a temperatura. Os sistemas modernos podem fornecer água diretamente à zona das raízes e coletar a água de drenagem para que seja tratada e reutilizada. Isso significa que tais sistemas podem ser até 90% mais eficientes no uso da água.

Isso torna a produção em estufas potencialmente muito eficiente quanto ao uso da água. E também permite que quantidades grandes de culturas como tomates, pepinos e pimentões sejam produzidas em uma área relativamente pequena. Mas a eficiência no uso da água não significa segurança hídrica.

A Holanda, sede de uma das indústrias de estufas mais avançadas do mundo, ilustra esse problema. As condições secas recentes aumentaram a pressão sobre os recursos de água superficial e subterrânea, afetando sua disponibilidade para a agricultura, incluindo a horticultura em estufas.

Uma estufa pode reciclar a água com extrema eficiência, mas ainda precisa de uma fonte original. Captar a chuva dos telhados das estufas, aumentar o armazenamento de água e reciclar a água da irrigação se tornará, portanto, cada vez mais importante à medida que o risco de seca aumentar.

A temperatura cria outro desafio. As estufas oferecem proteção contra o ambiente externo, mas não estão isoladas dele. Se os tomates crescem melhor dentro de uma determinada faixa de temperatura, manter essa faixa se torna mais difícil à medida que as condições externas ficarem mais extremas. Quando faz mais calor do lado de fora, os produtores podem precisar de mais ventilação, sombreamento ou resfriamento. E durante os períodos frios, será necessário um aquecimento adicional.

Isso significa que a maneira como operamos as estufas atualmente pode não ser a mesma no futuro. A mudança climática pode exigir uma intervenção maior simplesmente para manter as mesmas condições de cultivo. E a intervenção custa dinheiro.

Fazendas verticais na produção de alimentos

As fazendas verticais estão no outro extremo desse espectro de controle. As culturas como alface, ervas e vegetais folhosos podem ser cultivadas em várias camadas empilhadas dentro de edifícios — até mesmo vários quilômetros abaixo da terra — com luz, água, nutrientes, umidade e temperatura rigorosamente controlados.

Elas podem usar uma quantidade extraordinariamente pequena de terra e reciclar grande parte da água. Elas também são largamente protegidas de secas, tempestades e outros eventos meteorológicos extremos. Mas quanto maior o controle, maior a dependência de infraestrutura e energia.

Até mesmo as fazendas verticais não são completamente independentes das temperaturas externas. As luzes de LED e outros equipamentos geram um calor que precisa ser removido. Manter um clima interno ideal pode exigir mais energia à medida que as temperaturas externas se afastam das condições necessárias para a cultura.

Isso expõe uma contrapartida fundamental da agricultura em ambiente controlado. Quanto mais separamos a produção de alimentos do ambiente natural, mais energia e infraestrutura precisamos para substituir os serviços que a natureza antes fornecia gratuitamente.

A economia pode se tornar difícil. A agricultura vertical demonstrou que as culturas podem ser produzidas usando pouquíssima terra e água, mas o setor também passou por inúmeros fracassos empresariais. As altas necessidades de energia, os custos substanciais de infraestrutura e as margens de lucro estreitas dificultaram para que alguns sistemas tecnicamente impressionantes se tornassem financeiramente sustentáveis.

A resiliência tem um preço

Não há uma resposta simples sobre se os campos, as estufas ou as fazendas verticais são a maneira mais resiliente de produzir alimentos.

Os campos exigem comparativamente pouca infraestrutura, mas ficam muito expostos às condições meteorológicas. As estufas oferecem maior controle, mas exigem investimento, energia e fontes seguras de água. As fazendas verticais oferecem um controle ainda maior, mas também uma maior dependência de eletricidade e infraestrutura cara.

A mudança climática torna essa contrapartida cada vez mais importante. O futuro exigirá uma agricultura mais inteligente, e não simplesmente mais controlada: melhor gestão da água nos campos, maior captação e armazenamento de água da chuva nas estufas, aquecimento e resfriamento mais eficientes, além do uso ampliado de energia renovável e do calor residual de outras indústrias.

Precisaremos de campos, estufas e fazendas verticais para culturas diferentes, em lugares diferentes. O desafio será encontrar o equilíbrio adequado entre a exposição a um clima em transformação e o custo crescente para controlá-lo.

Artigo original (em inglês) publicado por Sven Batke na The Conversation UK.

SOBRE O AUTOR
Sven Batke

Vice-chefe de Pesquisa e Conhecimento em Biologia e Professor Associado em Ciências das Plantas na Universidade Edge Hill, onde ingressou em 2017. Suas pesquisas focam em ecologia tropical, taxonomia e ciência de culturas. Possui doutorado em Biologia Vegetal pela Trinity College Dublin.

Declaração de Transparência

Sven Batke tem filiação com o Greenhouse Innovation Consortium.

Parceria

A Universidade Edge Hill fornece financiamento como membro da The Conversation UK.

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