O desenvolvimento da agricultura foi essencial para o surgimento da civilização. Mas no século 21, a necessidade cada vez maior da população crescente da Terra por alimentos é um dos fatores que colocam o meio ambiente do nosso planeta em perigo. A agricultura é responsável por quase um quarto das emissões humanas que estão aquecendo a atmosfera, e até a metade disso vem da aragem do solo para o cultivo de grãos como trigo, milho e soja, que libera dióxido de carbono e os gases de efeito estufa mais potentes metano e óxido nitroso, este último um subproduto do uso de fertilizantes.
É por isso que os pesquisadores têm trabalhado em maneiras de reduzir os efeitos ambientais prejudiciais da agricultura. Uma inovação promissora é um grão com o nome comercial Kernza , que tem um sabor doce de nozes e pode ser transformado em farinha para uso em pães, cereais matinais e outros alimentos, e também como ingrediente em produtos que vão de cerveja a sorvete. Ao contrário de alguns grãos mais familiares, o Kernza é um grão perene, produzido a partir de plantas que não precisam ser replantadas a cada ano, portanto, não requer lavra anual.
Além disso, Kernza tem um sistema radicular profundo que atinge mais de 10 pés (mais de 3 metros) no solo e pode ajudar a sequestrar ou capturar o carbono atmosférico. E esse sistema de raízes também pode torná-lo mais resistente ao impacto da seca relacionada às mudanças climáticas em algumas áreas. Depois que os grãos são colhidos, os campos plantados com Kernza também podem ser usados para forragear o gado.
O papel do Land Institute
O Kernza foi desenvolvido pelo The Land Institute, uma organização baseada em Salina, Kansas, fundada em 1976. O cofundador Wes Jackson "teve essa epifania", explica Rachel Stroer , diretora de estratégia do instituto. O grande problema da agricultura moderna, Jackson percebeu, era que estava desgastando o solo, ao se concentrar na monocultura - cultivar uma única safra em uma determinada área - e depender de safras anuais.
“Usamos safras anuais desde o início da agricultura, há 10.000 anos, então isso não é novidade”, diz Stroer. Mas, à medida que essa prática se intensificou nas fazendas modernas, suas desvantagens destrutivas tornaram-se cada vez mais evidentes, na forma de erosão, solo desgastado que exigia quantidades crescentes de fertilizantes e águas subterrâneas poluídas.
De acordo com Stroer, Jackson viu o desenvolvimento de grãos perenes para substituir os anuais como uma parte vital da solução para esses problemas.
"Dado que os grãos representam mais de 70 por cento do nosso consumo calórico global e mais de 70 por cento das nossas terras de culturas globais, a transição de um modelo anual extrativista para um modelo perene é a melhor chance que temos para criar um futuro verdadeiramente comida regenerativa," O O site do Land Institute explica .
O desafio de desenvolver uma nova safra alimentar
O desenvolvimento de novas safras de alimentos é um desafio difícil e demorado. Em 1983, cientistas do Rodale Institute , outra organização de pesquisa, identificaram uma planta chamada wheatgrass intermediário (nome científico Thinopyrum intermedium ), uma espécie relacionada ao trigo, como um candidato promissor que poderia ser desenvolvido em um grão perene. Eles trabalharam com pesquisadores do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos para criar a planta e melhorar sua fertilidade e tamanho da semente.
Em 2003, o The Land Institute começou a trabalhar no desenvolvimento de wheatgrass intermediário também. Com o esforço orientado pelo cientista líder Lee DeHaan , o instituto passou anos criando a planta para desenvolver Kernza, o nome comercial registrado para sua variedade. (Veja mais sobre a história da origem de Kernza no site do instituto.)
De certa forma, o processo de desenvolvimento de uma nova safra não mudou muito desde os tempos pré-históricos. Basicamente, envolve criar geração após geração de uma planta, em um esforço para promover quaisquer que sejam as características desejáveis que você está procurando. “Você faz um cruzamento de pais, planta os bebês e vê como eles ficam”, diz Stroer. "Aquelas com as sementes maiores, você mantém. E você faz isso ano após ano."
No entanto, os melhoristas de plantas têm algumas ferramentas que faltavam aos antigos. Eles empregaram um processo chamado melhoramento molecular , no qual usam a análise genética para determinar as características que a planta possui, mesmo antes de crescer para o tamanho total, para identificar plantas com maior potencial para reprodução.
“Levamos 10.000 anos e 200 anos intensificados de criação moderna para obter as safras que temos hoje”, diz Stroer. Em comparação, "são necessários 20 para levar Kernza a onde está. Pode demorar mais 20 para fazê-lo competir em escala com os anuais."
Mas no esforço de transformar o Kernza em uma cultura comercialmente viável, há muito trabalho pela frente. Stroer diz que os pesquisadores agora estão trabalhando para aumentar o tamanho e o número das sementes produzidas por cada planta Kernza e para aumentar a altura das plantas.
O Desafio da Colheita
Uma desvantagem do Kernza é que, ao contrário do trigo convencional, ele ainda não se presta à debulha livre , na qual o grão comestível é facilmente solto da planta e, em vez disso, requer outra etapa chamada descascamento para remover a casca da semente antes que possa ser transformado em farinha, de acordo com Stroer.
"Colher grãos de Kernza também pode ser mais desafiador do que grãos anuais como o trigo porque os caules do Kernza permanecem verdes depois que o grão amadurece, enquanto os caules do trigo senescem totalmente [ou envelhecem e murcham] e passam pelas colheitadeiras mais facilmente", diz Matt Ryan, professor associado de ciências do solo e culturas na Cornell University e co-autor deste artigo de 2018 Bioscience sobre métodos de cultivo Kernza , por e-mail.
Além de criar Kernza para torná-lo adequado para debulha gratuita no futuro, os cientistas estão trabalhando para fazer com que a produção produzida pelas fazendas Kernza corresponda ao que eles conseguiram em seus lotes de pesquisa. Para isso, eles estão coletando dados de agricultores para ajudar a descobrir como cronometrar a colheita de Kernza, quais configurações seriam ideais para colheitadeiras e outros fatores que podem tornar os campos mais produtivos. Kernza já está sendo cultivada em 2.025 acres (819 hectares) em 15 estados e mais de 100 agricultores e 53 parceiros de pesquisa diferentes de várias instituições estão trabalhando no esforço.
Os pesquisadores também estão trabalhando com padeiros, chefs, cervejeiros e destiladores para desenvolver produtos que utilizem o Kernza, para ajudar a criar um mercado futuro para ele. Um produto que já está no mercado é a Long Root Pale Ale , cujo fabricante, Patagonia Provisions, cita os pontos positivos ambientais da Kernza em seu marketing.
"Trabalho com o Kernza há 10 anos e tem sido uma aventura divertida" , disse por e-mail Steve Culman , professor assistente na escola de meio ambiente e recursos naturais da Ohio State University e um dos co-autores de Ryan. "Acho que uma das coisas que realmente passei a apreciar é que domesticar e desenvolver com sucesso uma nova safra requer mais trabalho do que qualquer um pode realmente apreciar. É um grande esforço colaborativo que realmente requer muitas pessoas trabalhando juntas - muitos cientistas disciplinas, atores da cadeia alimentar e um mercado consumidor que está pronto e quer. É uma tarefa bastante assustadora, mas também o que torna tão divertido fazer parte dela. "
O programa Kernza do instituto é apenas parte de um esforço maior para desenvolver culturas perenes que poderiam um dia substituir as convencionais anuais. Também estão em andamento o trigo perene, o sorgo, os legumes e as sementes oleaginosas. O instituto ajudou a lançar e financiar um programa na província chinesa de Yunnan para desenvolver uma versão perene do arroz.
“O objetivo final é certamente audacioso, mas é substituir as plantas anuais por perenes globalmente”, diz Stroer.
Agora isso é legal
No ano passado, a marca Cascadian Farms da General Mills produziu uma edição limitada do cereal Honey Toasted Kernza , que vendeu para arrecadar fundos para pesquisadores. "Estamos esperançosos de que a colheita deste ano renderá um volume maior, de modo que possamos criar um cereal que possa estar mais amplamente disponível", disse um porta-voz da General Mills por e-mail.
