Produção de milho está crescendo nos EUA, mas não pelas razões que cientistas esperavam

O Cinturão do Milho, que se estende pelo centro dos Estados Unidos de Indiana a Nebraska, é em muitos aspectos uma maravilha da ciência agrícola moderna: produz mais de um terço do milho do mundo e produz 20 vezes mais que em 1880, em quase o dobro de toda a área.

Historicamente, a maioria desses ganhos de produtividade foi alcançada por meio de métodos agrícolas aprimorados e melhoramento seletivo do milho. Nas últimas décadas, acredita-se que a engenharia genética – que permite ajustes mais precisos com os genes do que o melhoramento convencional de plantas – tenha aumentado muito os rendimentos. A maior parte da safra americana é agora geneticamente modificada de uma forma ou de outra. 

Mas, de acordo com um novo estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, nos últimos 15 anos, o principal fator do crescimento da produção de milho foi outro fator: as estações de cultivo mais longas e o clima ameno promovido pelas mudanças climáticas.

Isso não é necessariamente uma boa notícia, os cientistas se apressam em acrescentar. À medida que o mundo continua aquecendo, as condições no Cinturão do Milho podem se tornar menos favoráveis ​​ao milho, colocando em risco ganhos adicionais.

Mais importante, os cientistas têm contado com a engenharia genética como uma ferramenta primordial para ajudar a manter os rendimentos crescendo no futuro, uma necessidade para um mundo que deve continuar a produzir alimentos suficientes para uma população crescente. No Cinturão do Milho, sugere o novo estudo, essa ferramenta não tem sido tão útil quanto eles pensavam.

“Vamos precisar ser realmente criativos para manter os rendimentos”, diz Patricio Grassini, cientista agrícola da Universidade de Nebraska-Lincoln, um dos autores do novo estudo.

O cinturão de milho do sucesso

Desde a década de 1930, a produção de milho aumentou de forma constante, à medida que vastos recursos científicos foram despejados para melhorar os rendimentos e a produtividade das culturas foi empurrada para mais perto dos limites teóricos. Os produtores aprenderam a acondicionar mais plantas em áreas menores, ajustar o tempo de fertilização e fazer a rotação de culturas para tornar os solos mais saudáveis. Os criadores de culturas desenvolveram plantas que podiam crescer mais se estivessem juntas, ou virar suas folhas para o sol, ou amadurecer mais cedo na estação.

No final da década de 1990, eles começaram a usar tecnologias ainda mais sofisticadas para ajustar a composição genética das plantas com mais precisão. O entusiasmo científico por novas ferramentas genéticas era alto: para muitos, o pensamento era: “Não se preocupe com a segurança alimentar, nossos rendimentos de colheita vão subir ao céu”, diz Grassini. 

Ao mesmo tempo, o clima do mundo começou a mudar, resultado da queima descontrolada de combustíveis fósseis. Muitas regiões começaram a sentir esses efeitos, como chuvas superintensas, ondas de calor inesperadas ou até mesmo temperaturas muito altas. Hoje, as mudanças climáticas estão causando grandes problemas para os produtores em muitas partes do mundo.

Mas até agora, seus impactos no meio e no extremo norte do Cinturão do Milho parecem ter favorecido o crescimento do milho. Estações um pouco mais longas, principalmente a primavera, uma época crucial em que as plantas florescem, e períodos mais longos de clima temperado durante o período de “enchimento de grãos” – o tempo após a formação dos grãos – ajudaram os agricultores a aumentar seus rendimentos ao longo dos anos, concluiu o novo estudo.

Mas quanto o clima, a genética e os ajustes agrícolas influenciaram cada um deles? Historicamente, estudos descobriram que em campos preparados para o sucesso – com muita água e nutrientes – uma genética melhor desempenha um papel importante no aumento da produtividade.

Mas quando os pesquisadores se concentraram nos campos de milho altamente produtivos de Nebraska de 2005 a 2018, os resultados os surpreenderam. Os ajustes genéticos contribuíram apenas com cerca de 13% do aumento total.

“Todas as promessas sobre ganhos de salto quântico ficaram aquém da realidade”, diz Grassini.

Melhores práticas de gestão agrícola, como fertilizar de forma eficaz ou acondicionar mais plantas em um campo, fizeram uma diferença muito maior, respondendo por cerca de 39% do aumento geral. Juntos, as melhorias genéticas e agrícolas adicionaram cerca de 38 quilos de milho por acre todos os anos às colheitas dos agricultores.

O maior efeito veio das condições climáticas suaves e favoráveis ​​das últimas décadas, que foram responsáveis ​​por cerca de metade dos ganhos totais – cerca de 36 quilos extras por acre por ano.

O sucesso esconde os riscos

Nathan Mueller, pesquisador agrícola da Colorado State University que não esteve envolvido no novo estudo, alerta que as condições climáticas amenas que ajudaram o milho provavelmente não serão permanentes. Se o clima continuar a aquecer, como esperado, em breve chegará um momento em que as condições amenas se tornarão sufocantes, secas, as tempestades se intensificarão e os sistemas climáticos se tornarão menos previsíveis – todos os efeitos catalogados como possibilidades reais pela mais recente  National Climate Assessment (Avaliação Climática Nacional) dos EUA.

“É realmente importante separar a fonte de diferentes riscos para produzir, para que possamos saber quais ferramentas precisamos usar para sustentar o crescimento atual ou neutralizar declínios” e nos isolar melhor contra os riscos climáticos, diz Mueller.

Por que as condições climáticas foram tão amenas na região, enquanto as mudanças climáticas causam estragos em outros lugares? Parte disso pode ser sorte, diz Mueller. Mas parte disso se deve ao enorme manto da própria agricultura amplamente irrigada: a região é tão vasta e tão uniforme em suas práticas de plantio que, de fato,  criou seu próprio clima. Mueller e seus colegas descobriram que as temperaturas mais quentes do verão em toda a região esfriaram um pouco no último século, padrão oposto de quase qualquer outro lugar do mundo.

Isso ocorre principalmente porque todas as plantas de milho que crescem em sincronia atuam como um ar condicionado gigante. Eles sugam a água através de suas raízes como um líquido, então a transpiram através de suas folhas como um vapor. Essa transformação de líquido para vapor requer calor, que é extraído do ar circundante. Com tantas plantas transpirando ao mesmo tempo, as temperaturas do verão na região acabam mais frias do que deveriam ser.

Mas “é uma celebração de curta duração”, diz Ariel Ortiz-Bobea, economista agrícola e climático da Universidade Cornell. Quanto mais quente fica, menos eficaz é o ar condicionado natural. E o efeito geral depende da disponibilidade de água abundante para irrigação – que em muitos estados do Cinturão do Milho, incluindo Nebraska, vem do  minguante aquífero Ogallala.  É altamente possível que os padrões de irrigação tenham que mudar à medida que esse recurso desaparece.

“Pensando nas planícies centrais dos EUA, é melhor eles não contarem com a irrigação e seus benefícios climáticos para o futuro”, diz Ortiz-Bobea. “A transição está chegando, com ou sem mudança climática – mas a mudança climática está acelerando.”

Quando se trata do desafio de alimentar uma população crescente, aumentar o rendimento das colheitas nem sempre é a estratégia mais importante, diz Claire Kremen, ecologista da Universidade de British Columbia – especialmente no Cinturão do Milho, onde 90% da colheita vai produzir etanol para combustível e alimentar animais em vez de pessoas. O uso pesado de fertilizantes, antigas águas subterrâneas e pesticidas necessários para maximizar a produção em curto prazo pode pôr em risco o potencial da agricultura a longo prazo, diz ela.

Mas para Grassini, entender até onde os rendimentos podem ir pode ajudar a esclarecer onde os agricultores podem e devem concentrar suas energias.

“O fato de não termos encontrado muito aumento no potencial de rendimento não significa que não devemos continuar tentando” melhorá-lo. Mas é crucial reconhecer que os sonhos de extrair cada vez mais alimentos de melhorias genéticas “não são suficientes por si só para enfrentar o desafio das mudanças climáticas”.