Com as alterações climáticas, a edição de genes pode ser a nossa melhor aposta para manter o mundo alimentado

O aumento do calor, das secas, das inundações e da salinização provocado pelas alterações climáticas está a reduzir a quantidade de alimentos comestíveis produzidos pelas nossas culturas de base.

Uma vez que a ocupação de mais terras para a agricultura não é sustentável, o único caminho a seguir é adaptar as próprias culturas às novas condições. Temos duas opções: domesticar os parentes selvagens das culturas, que são mais resistentes mas têm um rendimento inferior, ou incluir genes de resistência nas culturas modernas de elevado rendimento.

Na revista Frontiers in Science, os investigadores discutem estas possibilidades e a necessidade crítica de mais financiamento, investigação e compreensão por parte do público.

Todos nós precisamos de comer, mas o impacto da crise climática nas nossas culturas está a pôr em causa o abastecimento alimentar mundial.

As culturas modernas, domesticadas para obterem elevados rendimentos alimentares e facilitarem a colheita, carecem de recursos genéticos para responder à crise climática.

As pressões ambientais significativas estão a reduzir a quantidade de alimentos produzidos, fazendo diminuir a oferta e aumentar os preços. Não podemos ocupar de forma sustentável mais terras para a agricultura, pelo que temos de mudar as nossas culturas & desta vez para as adaptar ao mundo que alterámos.

“A agricultura é altamente vulnerável às alterações climáticas e a intensidade e frequência dos fenómenos extremos só vai aumentar”, afirma Sergey Shabala da Universidade da Austrália Ocidental, principal autor do artigo na Frontiers in Science. “Tanto a produção agrícola sustentável como a segurança alimentar global dependerão de forma crítica da nossa capacidade de criar culturas resistentes ao clima”, adianta.

💥️Alimentar o mundo?

O nosso sistema agrícola atual produz grandes quantidades de alimentos através da utilização intensiva de fertilizantes e de monoculturas de alta produção.

Este sistema absorveu as necessidades da nossa população global durante décadas, mas reconhecemo-lo agora como insustentável. Os fertilizantes de que dependemos prejudicam o ambiente quando são produzidos e poluem-no quando são utilizados.

Ao mesmo tempo, devido às pressões causadas pela crise climática, as principais culturas de base estão a produzir menos alimentos.

Mesmo que as secas não matem as plantas, as temperaturas elevadas reduzem o rendimento. Para ultrapassar esta situação, os agricultores irrigam as suas culturas & mas a água de irrigação tem normalmente um elevado teor de sal, porque a água doce é demasiado procurada. Este facto aumenta a salinidade do solo, o que reduz o rendimento da maioria das culturas que nele crescem.

Por último, as inundações causadas por fenómenos meteorológicos extremos deixam as plantas submersas em água, criando condições de hipoxia que impedem as plantas de absorver oxigénio através das suas raízes. Este facto também reduz o rendimento da maioria das plantas.

“O problema de uma dieta sustentável tem facetas científicas, sociais e políticas”, diz Shabala. “É necessária uma aceitação mais alargada das novas tecnologias e uma vontade de aceitar algumas mudanças culturais. Um bom exemplo pode ser o arroz: é um alimento básico para uma grande percentagem da população, mas muitas partes do mundo podem tornar-se inadequadas para a sua produção. Poderá ser necessário mudar para outras culturas mais resistentes e não estou certo de que o público esteja preparado para o aceitar”, acrescenta.

Muitas plantas selvagens, incluindo os antepassados e parentes das culturas de base, são mais capazes de lidar com as pressões ambientais do que as culturas modernas. Para que as nossas culturas sobrevivam às alterações climáticas, temos de reintroduzir essas caraterísticas de resistência.

💥️As sementes do sucesso

Shabala e o colega Michael Palmgren da Universidade de Copenhaga apresentam duas opções. A primeira é a introdução de genes que suportam a resistência ao stress ambiental nas culturas de alto rendimento existentes. Isto é mais fácil quando existe um parente próximo a quem emprestar genes, ou quando o gene permanece no ADN da planta mas foi desativado.

No entanto, muitos genes contribuem para a resistência ao stress ambiental e é difícil incluir várias caraterísticas novas adicionais numa nova variedade.

A segunda opção é a domesticação de plantas selvagens resistentes a stresses ambientais, mas com rendimentos inferiores aos das culturas modernas. Esta opção tem sido bem sucedida em casos comparativamente simples, em que apenas é necessário efetuar pequenas alterações, mas não é claro se existem casos simples suficientes para ajudar a garantir o nosso abastecimento alimentar.

Nesta altura, é ainda muito cedo para saber qual a estratégia que terá sucesso, dizem os cientistas. No entanto, os mesmos elementos críticos são essenciais para o sucesso de ambas: edição genética inovadora e outras tecnologias de melhoramento de precisão impulsionadas por uma fenotipagem exacta baseada em células e a aceitação pública das novas culturas.

“Um dos desafios atuais é fazer corresponder os recentes avanços científicos à perceção pública das novas tecnologias”, adverte Shabala. “A questão é altamente politizada e há interesses comerciais significativos envolvidos. E devido à falta de conhecimentos específicos, o público em geral não consegue distinguir as diferenças subtis entre as várias tecnologias e confia nas opiniões dos meios de comunicação social”, conclui.

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