A agricultura intensiva pode estar alimentando a maioria dos habitantes da Terra, mas está fazendo o oposto da própria terra. Sua dependência de colheitas singulares, máquinas pesadas de aração, fertilizantes e pesticidas baseados em combustíveis fósseis estão degradando a vida selvagem de nossos solos e os ciclos de nutrientes, e contribuindo com um quarto do calor extra indesejado do planeta.

Mas não somos impotentes para mudar o futuro dos alimentos. A natureza e a inovação tecnológica estão enfrentando esses problemas de frente - e se as soluções que oferecem forem incorporadas em grande escala e usadas em conjunto, uma nova revolução agrícola pode estar a caminho. Aqui estão três dos desenvolvimentos mais interessantes que podem ajudar as fazendas não apenas a alimentar o planeta, mas cure-o também.

Cultivo, árvores e gado em harmonia

Vários relatórios da ONU destacaram a agroecologia - agricultura que imita as interações e os ciclos das plantas, animais e nutrientes no mundo natural - como um caminho para uma alimentação sustentável.

A abordagem usa uma ampla variedade de práticas. Por exemplo, em vez de fertilizantes artificiais, melhora a qualidade do solo plantando "culturas de cobertura" para fixação de nutrientes entre as colheitas, rotação de safras nos campos a cada temporada e compostagem de resíduos orgânicos. Ele apóia a vida selvagem, armazena carbono, e conserva água por meio do plantio de árvores e bancos de flores silvestres.

Também integra a pecuária com as plantações. Isso pode parecer contra-intuitivo, devido ao uso ineficiente do solo e às altas emissões. Mas ter um pequeno número de animais pastando na terra não precisa acelerar o aquecimento global.

Grassland captura dióxido de carbono. Os animais comem a grama, e então devolva esse carbono ao solo como excremento. Os nutrientes nos excrementos e o pastoreio contínuo da grama ajudam as novas raízes a crescer, aumentando a capacidade da terra de capturar carbono.

Manter muitos animais pastando em um lugar por muito tempo e eles comem muita grama e produzem muito excremento para o solo assumir, o que significa que o carbono é perdido para a atmosfera. Mas se pequenos números são constantemente girados em campos diferentes, o solo pode armazenar carbono extra suficiente para contrabalançar o metano extra emitido pelos ruídos digestivos do gado.

Embora isso não os torne um sumidouro de carbono, o gado traz outros benefícios para a terra. Eles mantêm o solo fertilizado naturalmente, e também pode melhorar a biodiversidade ao comer plantas mais agressivas, permitindo que outros cresçam. E se as raças locais forem adotadas, eles geralmente não requerem rações caras e cuidados veterinários, uma vez que estão adaptados às condições locais.

Não mais pesticidas

Pragas, doenças e ervas daninhas causam quase 40% das perdas de safras em todo o mundo - e sem cuidados, o número pode aumentar dramaticamente. A mudança climática está mudando onde as pragas e doenças prosperam, tornando mais difícil para os agricultores permanecerem resilientes.

Muitos herbicidas comumente usados, pesticidas e fungicidas agora também estão sob pressão para serem proibidos por causa de seus efeitos negativos na saúde humana e na vida selvagem. Mesmo que não sejam, a crescente resistência à sua ação está tornando o controle de ervas daninhas, pragas e doenças cada vez mais desafiadoras.

A natureza está novamente fornecendo respostas aqui. Os agricultores estão começando a usar pesticidas derivados de plantas, que tendem a ser muito menos tóxicos para o meio ambiente.

Eles também estão usando inimigos naturais para manter as ameaças afastadas. Alguns podem agir como repelentes, "empurrando" as pragas para longe. Por exemplo, a hortelã dá nojo ao besouro da pulga, um flagelo para os fazendeiros de colza. Outros são "puxões, "atraindo pragas para longe de colheitas valiosas. Plantas que são atraentes para a postura de ovos, mas que não suportam a sobrevivência de larvas de insetos, são comumente usadas para esse propósito.

A tecnologia também oferece soluções nessa frente. Alguns agricultores já estão usando aplicativos para monitorar, avisar e prever quando as pragas e doenças atacarão as plantações. Recentemente, entraram no mercado tratores sem condutor e pulverizadores inteligentes que podem atingir ervas daninhas ou necessidades nutricionais específicas. As empresas Agritech agora também estão desenvolvendo robôs que podem escanear campos, identificar plantas específicas, e decidir se deve usar pesticida ou remover uma planta mecanicamente.

Em combinação, esses métodos podem reduzir drasticamente a dependência da agricultura de herbicidas e pesticidas sem diminuir o rendimento das safras. Isso é importante, já que a população mundial deverá aumentar em um quarto nas próximas três décadas.

Pequena tecnologia, grande diferença

Breve, a tecnologia em uma escala quase impossivelmente pequena pode fazer uma grande diferença na maneira como cultivamos nossos alimentos. As empresas desenvolveram nanopartículas 100, 000 vezes menor do que a largura de um cabelo humano que libera fertilizantes e pesticidas de forma lenta, mas constante, para minimizar seu uso e maximizar os rendimentos das colheitas.

Novas técnicas de edição de genes também usarão cada vez mais nanomateriais para transferir DNA para as plantas. These techniques can be used to detect the presence of pests and nutrient deficiencies, or simply improve their resistance to extreme weather and pests. Given that increasingly frequent and severe extreme weather events due to global heating are putting the very functioning of the global food system at risk, these advancements could be vital for preventing agricultural collapse.

Nanotechnologies aren't cheap yet and researchers have yet to conduct rigorous tests of how toxic nanomaterials are to humans and plants, and how durable they are. But should they pass these tests, agriculture will surely follow the path of other industries in adopting the technology on a large scale.

Save for nanotechnology and advanced robots, the above solutions are already in use in many small-scale and commercial farms—just not in combination. Imagine them working in synchrony and suddenly a vision of sustainable agriculture doesn't seem so far away anymore.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.