Biotecnologia pode contribuir para preservação da água (23/03/2015)

Dia 22 de março diversas ações em diferentes pontos do mundo abordaram um tema que é sinônimo de vida: a água. Criado pela ONU (Organização das Nações Unidas), o Dia Mundial da Água é uma oportunidade para lançar luz sobre a importância de preservar esse recurso fundamental e de envolver a sociedade na reflexão sobre a escassez de água potável.
Diminuir o uso, preservar e reaproveitar são medidas necessárias, da produção agrícola à indústria, do consumo doméstico à esfera pública.

Nesse sentido, a biotecnologia se soma a outros esforços, podendo colaborar de forma significativa para a prevenção de uma crise hídrica maior. Possibilitar aos agricultores acesso às tecnologias permite o uso mais eficaz da água disponível. Sementes mais produtivas, que necessitam de menos insumos, são inovações que estão em consonância com os preceitos de sustentabilidade.

A biotecnologia pode dar outras contribuições para a preservação da água. Pesquisa realizada pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), por exemplo, está identificando genes que fazem com que algumas plantas absorvam metais pesados em grande quantidade. “Uma vez desvendado esse mecanismo genético, é possível superexpressar esses genes, desenvolvendo variedades transgênicas com alta capacidade de absorção para serem utilizadas na recuperação de solos e águas contaminadas”, explica Adriana Brondani, diretora-executiva do Conselho de Informações sobre Biotecnologia (CIB).

Tolerância a estresse hídrico
Outro exemplo é o desenvolvimento de plantas tolerantes à seca. No Brasil, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) saiu na frente e já têm sementes de soja em estágio avançado de testes no campo. Os pesquisadores trabalham com 15 construções gênicas, das quais cinco já estão em campos experimentais da Embrapa, com autorização da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio). “Manifestar a característica de tolerância à seca é um processo complexo, pois envolve o estudo de diferentes rotas metabólicas”, afirma Alexandre Nepomuceno, engenheiro agrônomo e pesquisador da Embrapa Soja. Os resultados obtidos são promissores e a mesma tecnologia está sendo transferida também para cana-de-açúcar, milho, algodão, café e braquiária.
Na safra 2013/14, quando a região Sul sofreu muito com a seca, uma das variedades transgênicas de soja teve aumento de 13,5% na produtividade quando comparada com similares sem o gene. Durante o período, choveu muito pouco na fase mais crítica do desenvolvimento da planta (44mm entre janeiro e fevereiro, quando a média histórica é superior a 300mm) e as temperaturas foram extremas, chegando a marca de 40°C. Também foram realizadas simulações com seca drástica em condições reais de campo, com utilização de telhados móveis, chegando-se a resultados ainda melhores: 44% de aumento de produtividade da soja geneticamente modificada (GM) em relação a mesma variedade sem o gene. A expectativa da Embrapa é que em breve os testes de campo com a nova soja sejam levados para outras regiões do país.

Biorremediação das águas
No que diz respeito ao reaproveitamento de recursos hídricos, a utilização de microrganismos selecionados e multiplicados por meio da biotecnologia tem se mostrado promissor. Fabricio Drumond, COO (Chief Operations Officer) da SuperBAC, empresa que desenvolve esse tipo de bactéria, afirma que diversos setores utilizam soluções biotecnológicas no tratamento de efluentes no Brasil. O resultado dessa estratégia é a diminuição do consumo, pois muitas das águas retornam para os processos de produção, além da preservação de mananciais, já que a água segue limpa para o descarte. “Entender cada vez mais quais são os melhores agentes para cada aplicação e a forma mais eficiente de utilizá-los nos fará ampliar a adesão a essa tecnologia”, avalia Drumond.

Além de tratar efluentes, os chamados consórcios de bactérias também são aplicados para despoluir aquíferos. Rio Sena em Paris (França), Tâmisa em Londres (Reino Unido), Tejo em Lisboa (Portugal), Cuyahoga em Cleveland (EUA), Cheonggyecheon e Han, em Seul (Coreia do Sul), Reno na Europa e Canais de Copenhague na Dinamarca, são exemplos de recuperação via agentes biológicos. No Brasil, projetos com a utilização de bactérias despoluentes já foram testados no rio Pinheiros, em São Paulo, e estão aguardando aprovação.   “Acredito que a biotecnologia pode revisitar revoluções como a agrícola e industrial, modernizando processos e fazendo as atividades serem ainda mais sustentáveis”, pondera Fabricio Drumond.
Fonte: Redação CIB

Sobre florestas e águas

Preservação de áreas naturais é fundamental para a conservação de recursos hídricos e, consequentemente, para o bom desempenho da agricultura brasileira. 

 

Por: Henrique Kugler

Publicado em 11/09/2014 | Atualizado em 11/09/2014

Rio Tiputini, na Amazônia equatoriana. O ciclo hidrológico da bacia amazônica está associado aos níveis de precipitação no resto do país. (foto: Flickr/ Andreas Kay – CC BY-NC-SA 2.0)

Segundo a maioria dos cientistas, a agricultura e a própria segurança hídrica do Brasil serão beneficiadas caso o país faça uma importante lição de casa: cuidar das nascentes e preservar as florestas.
As florestas têm papel essencial na conservação e na purificação das águas. É na vegetação, e também nos solos e nos organismos, que fica retida boa parte da água que vem com as chuvas. Esse ciclo funciona como um grande filtro natural – e eventuais poluentes que estejam na água vão ficando pelo caminho quando ela transita por aquele ecossistema. Quando essa água chegar aos rios, ou quando retornar à atmosfera em forma de chuva, estará de certa maneira purificada.

Scanavaca: Se a floresta for cortada, a precipitação na cordilheira dos Andes e na porção meridional do continente sul-americano tende a ser reduzida

Veja-se o caso emblemático da floresta amazônica, que absorve a água da chuva que vem do oceano. “Ela funciona como uma bomba de sucção: puxa água do oceano Atlântico para o continente e a mantém na floresta”, explica o engenheiro florestal Laerte Scanavaca, da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa Meio Ambiente), em Jaguariúna (SP).

É exatamente essa água, gerenciada pelo ciclo hidrológico da bacia amazônica, que acaba sendo distribuída entre a cordilheira dos Andes e a porção meridional do continente sul-americano. Pesquisadores acreditam que essa divisão é equilibrada: 50% da água vão para a cordilheira; e os demais 50% rumam para o sul.
“Isso significa que, se a floresta for cortada, a precipitação nessas regiões tende a ser reduzida”, diz Scanavaca. É incorreto atribuir um nexo de causalidade direta entre o desflorestamento amazônico e a queda dos níveis de precipitação do Centro-oeste e Sudeste brasileiros, por exemplo. Entretanto, não é errado supor que pode haver uma relação íntima entre tais processos.

Trilha em meio à Amazônia peruana. As florestas exercem papel decisivo no armazenamento e purificação das águas. (foto: Flickr/ CIFOR – CC BY-NC 2.0)

De qualquer modo, a preservação de áreas naturais pode trazer não apenas benefícios ambientais, como também econômicos. Scanavaca estima que, para cada hectare de floresta amazônica preservada, há um potencial de arrecadação de R$100 mil por ano com o desenvolvimento e comércio de fármacos; e de R$20 mil por ano com a extração de sementes e frutos por meio do manejo sustentável da floresta.
“Abrimos mão disso e ‘ganhamos’ R$250 por hectare ao ano com soja, e R$300 por hectare ao ano com pecuária”, calcula o pesquisador. “Além de ser muitas vezes resultado de um crime ambiental, isso é uma falta de inteligência sem precedentes.”

Agricultura sem desmatamento

Do ponto de vista do produtor agrícola, pode parecer um contrassenso falar em preservação de florestas para o bom desempenho da agricultura. Isso porque não falta quem faça coro ao remoído argumento de que, para suprir nossa demanda alimentar nas próximas décadas, teremos que, inevitavelmente, desflorestar novas áreas para novos cultivos.

Mas um estudo recém-publicado no periódico Global Environmental Change confirma que o Brasil pode atender à sua demanda alimentar, pelo menos até 2040, sem derrubar uma árvore a mais sequer. Basta aproveitar melhor a área destinada à pecuária, que hoje corresponde a 75% das terras agricultáveis brasileiras – enquanto a lavoura ocupa apenas 25%.

O Brasil pode atender à sua demanda alimentar, pelo menos até 2040, sem derrubar uma árvore a mais sequer.

 

“Criamos hoje, em média, uma cabeça de gado por hectare, quando poderíamos criar três”, calcula o autor do estudo, o economista Bernardo Strassburg, do Departamento de Geografia e Meio Ambiente da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).

Strassburg garante que, se aproveitássemos apenas metade do potencial dessas terras subutilizadas em prol do plantio, daríamos conta não apenas da demanda alimentar do país para as próximas décadas, mas também das demandas futuras por agrocombustíveis e por recursos madeireiros.

Análises do próprio Ministério da Integração Nacional (MIN) indicam que “75% das necessidades futuras para alimento nas próximas décadas podem ser atendidas pelo aumento do nível de produção das fazendas de baixa produtividade”.
Argumentos não faltam para que a agricultura se concilie com a preservação das florestas.

Este é o quarto texto da série especial ‘Terra e água’, publicada esta semana na CH On-line.

Pesquisadores desenvolvem técnica para criação em massa de abelhas sem ferrão

16/12/2013

Por Elton Alisson
Agência FAPESP – Abelhas sem ferrão, como a jataí (Tetragonisca angustula) e a uruçu (Melipona scutellaris), são reconhecidas como importantes polinizadoras de diversas culturas agrícolas, como berinjela, morango, tomate e café.

Uma das principais limitações para utilizá-las para essa finalidade, no entanto, é a dificuldade em produzir colônias em quantidade suficiente para atender à demanda dos agricultores, uma vez que a maioria dessas espécies apresenta baixo número de rainhas.

Método será testado em lavouras de morango – uma das 30 culturas agrícolas beneficiadas pela polinização por esse tipo de inseto (FFCLRP/USP)

Mas uma nova técnica que pode ajudar a superar essa limitação foi desenvolvida por um grupo de pesquisadores, que criou in vitro rainhas de uma dessas espécies de abelha: a Scaptotrigona depilis, conhecida popularmente no Brasil como mandaguari.

O estudo foi feito por cientistas da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), em parceria com colegas da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da Universidade de São Paulo (USP) e da Universidade Federal Rural do Semiárido (Ufersa), campus de Mossoró (RN).
Resultado de um trabalho de doutorado, realizado com Bolsa da FAPESP, a técnica foi descrita na edição de setembro da revista Apidologie e será testada em campo nos próximos anos por meio de um projeto realizado com apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP.
“Conseguimos desenvolver uma metodologia de produção artificial de rainhas da espécie Scaptotrigona depilis, que demonstrou ter uma aplicação fantástica para a criação em larga escala dessa espécie de abelha, a fim de atender à demanda dos produtores agrícolas”, disse Cristiano Menezes, pesquisador da Embrapa Amazônia Oriental, em Belém (PA), e autor do estudo, à Agência FAPESP.

De acordo com o pesquisador, que realizou doutorado na FFCLRP sob orientação da professora Vera Lucia Imperatriz-Fonseca, a mandaguari está mais presente na região Sudeste do Brasil e pertence a um gênero de abelhas – o Scaptotrigona – que está sendo revisto e do qual, além dela, fazem parte mais oito espécies que ocorrem em todo o país e possuem ferrão atrofiado.
As colônias dessas espécies de abelhas são compostas, em média, por 10 mil operárias – cada uma com cerca de 5 milímetros – e são regidas por uma única rainha-mãe, com cerca de 1,5 centímetro e capacidade de pôr ovos.
A fim de aumentar o número de colônias de espécies desse gênero de abelha – que, além de polinizadora, também produz mel, pólen e própolis –, criadores brasileiros têm utilizado uma técnica pela qual se divide uma colônia ao meio para originar outra com uma nova rainha.
Mas só é possível utilizar o método para multiplicar as colônias da maioria das espécies de abelhas sem ferrão uma vez por ano, afirmou Menezes. “Com essa técnica, para produzir 50 mil colônias de jataí e polinizar cerca de 3,5 mil hectares de morango, seria preciso ter 50 mil abelhas rainhas”, estimou.
“O morango é uma das culturas agrícolas que dependem de polinização com menor área de cultivo no Brasil. Imagine quantas abelhas rainhas precisaríamos para polinizar lavouras de tomate, cuja área de plantação é bem maior”, comparou.

Nova técnica

Para aumentar a produção de rainhas e de colônias de mandaguari, Menezes desenvolveu durante seu doutorado, realizado entre 2006 e 2010, uma técnica pela qual fornece a larvas recém-nascidas da abelha uma quantidade seis vezes maior de alimento do que o inseto está acostumado a ingerir. Dessa forma, todas as abelhas fêmeas superalimentadas se tornam rainhas.

De acordo com Menezes, 97,9% das abelhas rainhas produzidas por esse método sobreviveram e foram capazes de pôr ovos e formar colônias in vitro. O tamanho delas pode ser igual ao de rainhas “naturais” se receberem quantidades de alimento larval suficiente, apontou.
“Otimizamos essa técnica de produção in vitro de abelhas rainhas, temos um protocolo muito bem definido e conseguimos produzir a quantidade de insetos que for necessário”, afirmou.
Atualmente, ele e os demais participantes do projeto de pesquisa aprimoram o sistema de alimentação artificial das larvas do inseto, em que usam dieta à base de soja em substituição ao alimento natural, para alimentar o número de colônias produzidas.

As abelhas são criadas em estufa, com temperatura controlada, e protegidas de inimigos naturais. “Com o avanço dessas novas técnicas de produção in vitro de rainhas de abelhas sem ferrão estamos testando a possibilidade de produzir dez colônias filhas a partir de uma mãe por ano. Com isso, daríamos origem a um método viável de produção de colônias”, disse Menezes.
Com o projeto apoiado pelo Programa PIPE, da FAPESP, os pesquisadores pretendem reunir essas técnicas em um sistema único de produção de colônias e testá-lo em campo. Em uma segunda fase, eles vão avaliar qual o efeito dos principais agrotóxicos utilizados hoje na cultura do morango sobre as abelhas.
Para isso, associaram-se à empresa produtora de agentes biológicos Promip, situada no município paulista de Engenheiro Coelho, onde foram construídas cinco estufas climatizadas para plantio de morango.
As abelhas serão introduzidas nessas estufas e expostas aos dez agrotóxicos mais utilizados para combater pragas que atacam a cultura do morango, com o intuito de avaliar qual o efeito de cada produto, individualmente, na sobrevivência das abelhas e na existência das colônias.
A partir dos resultados, os pesquisadores pretendem elaborar uma lista de recomendações para os agricultores sobre quais cuidados tomar ao utilizar um determinando agrotóxico, de modo que não mate as abelhas, ou indicar quais predadores naturais podem ser utilizados no lugar de agrotóxicos para eliminar pragas que atingem as lavouras de morango, como o ácaro rajado.
“Queremos ter ao final do projeto uma lista de recomendações para falar com embasamento e segurança ao agricultor que, se ele utilizar abelhas para a realização de polinização, não poderá utilizar determinados agrotóxicos”, disse Menezes.

Testes de eficácia

Os pesquisadores também avaliam o aumento na produtividade com a introdução de abelhas sem ferrão para a polinização em diversas culturas agrícolas.
No caso do morango, por exemplo, a medida aumentou entre 20% e 40% a produtividade agrícola – dependendo da variedade – e diminuiu em até 80% a má formação de frutos, afirmou Menezes.
Uma inflorescência – com diversas microflores juntas –, a flor do morango é visitada por diversos grupos de abelhas – incluindo as com ferrão e espécies “solitárias”. Quando várias abelhas voam e pousam sobre essa inflorescência, elas realizam a polinização dessas microflores e fazem com que o fruto seja bem formado, redondo e vistoso.

Já quando poucas abelhas visitam a flor do morango, elas realizam a polinização de apenas uma parte da inflorescência, fazendo com que os frutos fiquem deformados, segundo Menezes.
“No passado, esse tipo de má formação do morango era associado à trips – uma praga que ataca o fruto – e, por essa razão, os agricultores aplicavam mais pesticida para combatê-la e acabavam matando mais abelhas e prejudicando a produtividade da cultura agrícola”, contou.
Em princípio os testes em campo serão feitos com a mandaguari porque ela se mostrou mais resistente à multiplicação. E, inicialmente, as colônias de mandaguaris serão introduzidas em lavouras de morango porque é a cultura sobre a qual eles possuem maior conhecimento sobre o benefícios do uso de abelhas sem ferrão como polinizadoras.

A ideia, no entanto, é expandir a aplicação para outras culturas, as quais já se sabe que o processo de polinização por abelhas confere frutos maiores, com mais sementes e sabor e cor mais acentuados. “Há cerca de 30 culturas agrícolas que sabemos que podem ser beneficiadas pela polinização das abelhas sem ferrão”, estimou Menezes.

“Já estamos fazendo testes preliminares com algumas delas, como o tomate, em São Paulo, e com o açaí, em Belém do Pará, utilizando uma abelha sem ferrão do mesmo gênero da mandaguari, mas de uma espécie diferente e muito parecida com ela”, contou.
Para introduzir as abelhas nas lavouras da cultura selecionada, as colônias artificiais são mantidas confinadas, durante três a seis meses, até que a população seja composta por, no mínimo, 3 mil abelhas.
Com esse número, a colônia é levada à noite para a lavoura, com condições de temperatura amenas, e colocada sobre um cavalete para que os insetos sejam liberados para voar sobre a plantação e realizar a polinização.

Algumas das vantagens da utilização desse tipo de abelha para realizar a polinização, segundo Menezes, é que elas possuem raio de voo menor – de 900 metros, contra 2,5 quilômetros das abelhas com ferrão.
Por isso, têm maior chance de atingir a cultura-alvo para polinização. “Como o raio de voo das abelhas com ferrão é maior, se encontrarem outra planta florindo durante sua trajetória elas pousam nela, em vez de na cultura-alvo”, explicou.

“É mais difícil as abelhas sem ferrão se dispersarem durante o trajeto”, comparou.

O artigo An advance in the in vitro rearing of stingless bee queens(doi: 10.1007/s13592-013-0197-6), de Menezes e outros, pode ser lido por assinantes da revista Apidologie em www.apidologie.org/ ou em http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13592-013-0197-6.