terça-feira, 4 de setembro de 2018

Poderá o milho viscoso resolver um dos grandes problemas da poluição?

Provavelmente não  se parece com milho que está habituado a ver. Com 5 metros de altura, tem o dobro do tamanho do milho convencional. E, saindo dos talos, bem acima do solo, há raízes aéreas, saliências vermelhas semelhantes a dedos revestidas de lodo.

 

Essa espécie de milho - originária da região de Sierra Mixe, em Oaxaca, no México, onde os habitantes a cultivam há muitos seculos ,é notável por outro motivo. É o único milho que pode absorver o nitrogênio diretamente do ar e usá-lo para crescer.

 

O nitrogênio é um nutriente essencial, e a possibilidade de ser cultivado em grande escala para absorver o nitrogênio atmosférico mudaria o mundo, reduzindo a poluição de nitrogênio que se tornou um dos maiores problemas ambientais da atualidade.

O que é fixação de nitrogênio?

Todos os organismos vivos precisam de nitrogênio. É necessário construir as proteínas, por exemplo, que permitem que os organismos funcionem e cresçam. Mas, embora a atmosfera tenha 78% de nitrogênio, os animais e a maioria das plantas não consegue absorve-lo. Isso porque o nitrogênio atmosférico consiste em dois átomos de nitrogênio, fortemente ligados, e é necessária muita energia para os separar, disse Alan Bennett, um biólogo da Universidade da Califórnia.

 

Apenas as leguminosas, como soja, feijão e alfafa, podem retirar esse nitrogênio , e apenas com o auxílio de bactérias. Os micróbios usam uma enzima para converter o nitrogênio atmosférico em formas utilizáveis, compostos como amônia (uma molécula de nitrogênio ligada a três moléculas de hidrogênio) ou nitrato (um nitrogênio ligado a três moléculas de oxigênio), disse Bennett.

 

Por que há poluição por nitrogênio?

Como as plantas não podem converter o nitrogênio no ar , os agricultores  fornecem o nitrogênio fixo na forma de fertilizante. No início do século 20, o cientista alemão Fritz Haber desenvolveu o que é conhecido como o processo Haber-Bosch para converter o nitrogênio atmosférico em amônia , a base do fertilizante sintético usado em todo mundo . "Sem a capacidade de produzir fertilizantes sintéticos, não poderíamos produzir alimentos suficientes para a população atual", disse Bennett.

 

O problema é que é difícil para os agricultores estimarem exatamente quanto fertilizante é necessário, levando ao uso excessivo e ao desperdício. Cerca de 57% do nitrogênio presente no fertilizante acaba poluindo o meio ambiente, disse Xin Zhang, cientista ambiental do Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland.

 

Esse influxo perturba o ciclo natural de nitrogênio da Terra. Normalmente, o nitrogênio é reciclado de volta para o solo. O nitrogênio nas plantas, por exemplo,  quando caem as  folhas, sementes ou simplesmente morrem, o nitrogênio retorna ao solo . Os animais também trazem nitrogênio utilizável para o solo através da urina e fezes.

Quando as plantações são apanhadas e não voltam ao solo, o nitrogênio não é reciclado - forçando os agricultores a coloca-lo na terra com fertilizantes.

 

Qual é o grande problema?

Numa análise de 2009 da revista Nature ,sobre os principais problemas ambientais do mundo, os investigadores descobriram que a poluição por nitrogênio já passou do ponto em que pode levar a consequências devastadoras. Os únicos dois outros problemas em que o planeta ultrapassou esse limiar foram as mudanças climáticas e a perda de biodiversidade, de acordo com a análise.

 

Nos EUA, por exemplo, o excesso de nitrogênio dos fertilizantes acaba em rios e cursos de água, acabando no Golfo do México. As algas alimentam-se deste nitrogênio, proliferando como florestas de algas . Mas quando as algas morrem, as bactérias que causam a decomposição consomem todo o oxigênio da água, criando as chamadas zonas mortas que matam a vida marinha. A Associação Nacional Oceânica e Atmosférica estimou que a zona morta no Golfo do México é aproximadamente  do tamanho de Nova Jersey.

 

Os nitratos também podem penetrar no suprimento de água em níveis tóxicos. Algum nitrogênio pode ser liberado no ar como óxido nitroso (duas moléculas de nitrogênio ligadas a uma molécula de oxigênio), que esgota a camada de ozônio e é um gás de efeito estufa que causa o aquecimento global.

 

A produção de fertilizantes em si também é um processo que consome muita  energia que por sua vez, produz gases de efeito estufa . O fertilizante é caro e desperdiçá-lo pode custar bilhões de dólares em todo o mundo, segundo David Zilberman, economista agrícola da Universidade da Califórnia, em Berkeley.

 

Com a previsão da ONU de que a população chegará a 10 bilhões até 2050, a procura por alimentos e nitrogênio aumentará significativamente.

 

Pode este milho viscoso vir para o resgate?

O muco do milho gigante mexicano Sierra Mixe, que os cientistas descreveram em um novo estudo publicado no PLOS Biology em 7 de agosto, alimenta uma comunidade de bactérias que fixa o nitrogênio no ar. Embora este milho coberto de muco tenha alguns cientistas excitados, provavelmente não resolverá nada imediatamente. "Este milho é naturalmente muito produtivo para a comunidade em que é cultivado, mas não é diretamente aplicável aos sistemas convencionais de produção de milho", disse Bennett.  Demora oito meses para amadurecer,muito mais do que os três meses do milho convencional.

 

Os investigadores verificaram que o milho fixou de 29% a 82% de seu próprio nitrogênio. Mas esse montante é insignificante em comparação com o que os agricultores precisam para seus campos.

 

Ainda assim, estudá-lo pode ajudar os investigadores a projetar ou produzir milho que usa nitrogênio, sozinho ou com a ajuda de bactérias e que pode alimentar o mundo.

Para fixar o nitrogênio, as bactérias precisam de muita energia, o que requer oxigênio. Mas o oxigênio quebra a enzima na qual os micróbios dependem para fixar o nitrogênio. As leguminosas resolvem o problema abrigando as bactérias dentro dos nódulos nas raízes, onde a planta pode controlar o oxigênio que os micróbios recebem

 

Se tal tecnologia vier a acontecer e funcionar também para outras culturas, os benefícios seriam enormes. Os agricultores mais pobres, que não podem comprar fertilizantes, como os do sul da África, poderiam aumentar sua produção em US $ 2,5 bilhões para US $ 7,2 bilhões, disse Zilberman.

"Essa tecnologia será revolucionária", disse ele. "Será bom para os agricultores, será bom para os consumidores e será bom para o meio ambiente".

Fonte//LiveSience

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