O Scenic Hudson Soil Lab é uma estrutura bastante modesta. Sentado no topo de uma fazenda de cânhamo no Vale do Rio Hudson, em Nova York, o laboratório não tem adornos, e não maior do que uma lanchonete à beira da estrada. A imperceptibilidade do site, Contudo, desmente a importância da pesquisa que está acontecendo lá dentro.

Nos últimos anos, o laboratório se tornou o centro regional para um grupo crescente de cientistas, agricultores e empresários que se reúnem aqui para analisar amostras de solo retiradas de lotes locais de terra, medir essas amostras para seu conteúdo de carbono orgânico. À medida que mais proprietários de terras consideram a possibilidade de gerar e vender compensações de carbono - as escrituras legais que verificam se uma tonelada de dióxido de carbono foi capturada da atmosfera, ou não emitida em primeiro lugar - a pesquisa em andamento dentro do laboratório é crucial.

Os fazendeiros têm, por anos, conhecido sobre sua capacidade teórica de compensar as emissões de carbono gerenciando suas terras de uma forma que capture dióxido de carbono da atmosfera e o armazene no solo - um conjunto de práticas às vezes chamadas de agricultura regenerativa. Mas medir a redução do carbono no solo como resultado de tais práticas se mostrou difícil e cheio de nuances ao longo do tempo, e os agricultores geralmente evitam essas práticas, que requerem mais mão-de-obra do que a agricultura convencional.

Mas, graças a uma onda de novos desenvolvimentos tecnológicos, há esperança de que a estrutura de incentivos possa mudar para os agricultores, que coletivamente podem fazer uma diferença significativa na redução das emissões de carbono. Por algumas estimativas, se os 1,2 bilhão de acres de terras agrícolas americanas (mais da metade da base terrestre dos EUA) fizessem a transição para práticas agrícolas regenerativas, poderia sequestrar até 20 por cento do carbono necessário para atingir a meta do governo Biden de compensar totalmente as emissões de carbono da América até 2050.

Especificamente, várias empresas estão testando novas tecnologias de imagem remota que podem ajudar a agilizar a forma como os agricultores medem a quantidade de carbono em seus solos. Até agora, a despesa e o tempo associados à medição do conteúdo de carbono do solo têm sido um grande obstáculo para os agricultores que desejam gerar compensações de carbono em suas terras. Se essas novas tecnologias forem eficazes, eles poderiam acelerar muito o esforço contínuo para tornar o carbono negativo da indústria agrícola.

Medindo o carbono do solo do céu

O surgimento dessas tecnologias chega em um momento oportuno para os agricultores, quem, teoricamente, estão bem posicionados para capitalizar em uma demanda crescente por compensações de carbono. À medida que o público se torna mais consciente dos riscos associados ao aquecimento do clima, tem pressionado cada vez mais os poluidores para que façam mais para mitigar suas emissões. Na verdade, em toda a pandemia COVID-19, o número de empresas que prometem se tornar neutras em carbono dobrou. Mas atualmente, menos de 2% das transações em mercados voluntários de carbono - plataformas por meio das quais as compensações de carbono verificadas são negociadas - são derivadas da agricultura.

"As compensações vêm tradicionalmente de instalações de energia renovável que substituem a geração de hidrocarbonetos, mudanças no processo industrial que reduzem ou eliminam as emissões em relação a uma linha de base, ou projetos de reflorestamento, "diz Satyajit Bose, um professor da Columbia University que dá palestras sobre a interseção entre sustentabilidade e finanças.

"Se as novas tecnologias podem reduzir a carga de verificação (financeira) sobre os agricultores, introduzindo economias de escala ... poderia ser um processo muito mais eficiente, "continua Bose.

As empresas que desenvolvem essas tecnologias estão implantando frotas de drones, aviões, e satélites equipados com câmeras de imagem de precisão. Essas imagens, quando cruzada com amostras de solo-núcleo como as que estão sendo analisadas no Scenic Hudson Soil Lab, estão produzindo alguns dos modelos mais precisos de carbono do solo já registrados. Os modelos, que contam com algoritmos avançados de aprendizado de máquina e inteligência artificial, estão ajudando os pesquisadores a rastrear e prever remotamente os níveis de carbono no solo.

"É chamado de imagem hiperespectral, "explica Petra Sikorski, referindo-se à tecnologia de imagem subjacente, ou seja, em parte, alimentando o crescimento da indústria de "análise geoespacial". Sikorski é o diretor de desenvolvimento de negócios da Cloud Agronomics, uma empresa sediada em Boulder que é uma das poucas startups de tecnologia agrícola ajudando a ser pioneira neste setor nascente.

Crucialmente, essa tecnologia requer que os agricultores produzam apenas uma única rodada de amostras iniciais do solo - o que Sikorski chama de "dados verídicos" - a fim de construir modelos para rastrear o carbono remotamente. Esta mudança representa uma grande melhoria em relação ao status quo, onde os proprietários de terras tradicionalmente precisam apresentar uma série contínua de amostras de solo para medir e verificar a redução do carbono.

Em um nível granular, A tecnologia de imagem da Cloud Agronomics permite que seus pesquisadores vejam significativamente mais bandas em todo o espectro de luz. Dado que o carbono no solo tem propriedades químicas únicas que refletem certos comprimentos de onda de luz, A Cloud Agronomics terá a capacidade de pilotar um avião com uma câmera hiperespectral sobre um terreno e prever a quantidade de carbono existente nesse solo.

Embora esta tecnologia seja imperfeita, pois ainda há uma margem de erro substancial em suas leituras de carbono no solo, isto é, de acordo com Sikorski, uma grande melhoria em relação aos modelos geoquímicos existentes produzidos a partir de imagens aéreas.

A capacidade das câmeras hiperespectrais de fornecer informações detalhadas é conhecida há anos, Sikorski continua. “Mas (até este ponto) não foi comercializado com sucesso para a agricultura, e especificamente não para o carbono do solo. "

Benefícios para os agricultores

Para agricultores cujo trabalho é notoriamente arriscado, o fluxo potencial de renda gerado pela produção de compensações de carbono pode ser uma barreira em um mundo onde uma mudança climática está interrompendo os padrões agrícolas tradicionais, e uma fonte complementar de renda necessária.

"Pode realmente representar uma licença para imprimir dinheiro, "diz Ann Marie Gardner, um consultor para os proprietários de terras que estão patrocinando a pesquisa que está sendo feita no Scenic Hudson Soil Lab. Gardner está especialmente otimista com as perspectivas para os agricultores se eles forem capazes de acessar os mercados de carbono de forma mais eficiente.

“Estamos chegando a um ponto tecnologicamente em que seremos capazes de rastrear dados de carbono de fazendas de uma forma que realmente não era possível antes, "continua Gardner." Se pudermos demonstrar que temos o potencial de sequestrar carbono em escala no solo, espera-se que seja um incentivo para o público investir nas práticas agrícolas que produzem esses resultados. "

O produto da Cloud Agronomics já está atraindo agricultores, quem é, em números crescentes, solicitando a inclusão em programas-piloto de teste da tecnologia de imagem.

"Agora mesmo, a demanda do cliente excede nossa capacidade de vendas, "diz Sikorski." Estamos simultaneamente no processo de comercialização e pilotagem desta tecnologia com algumas das maiores empresas agrícolas. "

A necessidade de um preço mais alto para o carbono

Apesar do interesse crescente, ainda existem grandes obstáculos que impedem plataformas como o Cloud Agronomics de escalar. Muitos especialistas não estão convencidos de que investir na geração de compensações de carbono valha a pena para os agricultores, mesmo depois de levar em conta um preço reduzido para verificá-los.

"Pode custar a um fazendeiro entre US $ 250 e US $ 400 por acre para fazer a transição de uma fazenda para se tornar regenerativa, e a lucratividade e o rendimento podem sofrer por três anos, "afirma Sam Schiller, o fundador da Carbon Yield, uma empresa que aconselha os agricultores sobre se e como fazer a transição de suas práticas de gestão de terras para que eles possam se inscrever nos mercados de carbono.

"Após a transição, os lucros operacionais podem ser atraentes, mas a maioria das fazendas não tem dinheiro suficiente para cobrir essa transição desafiadora, e há poucos apoios econômicos e agronômicos adaptados para atender a essa necessidade aguda, "acrescenta Schiller.

Ecoando esse sentimento, O secretário de Agricultura, Thomas Vilsack, admitiu recentemente que "os pagamentos reais (que os agricultores recebem pelos créditos de carbono) não são necessariamente significativos - não são o suficiente para compensar o aborrecimento que está relacionado com o mercado de carbono."

Com a maioria dos créditos de carbono sendo vendidos na faixa de US $ 15 a US $ 20 por tonelada de carbono, a matemática para os fazendeiros é nebulosa. A maioria dos especialistas concorda que, para atrair mais agricultores a inscrever suas terras em programas de sequestro de carbono, será necessário haver preços mais altos para compensações no mercado.

“Pelo preço que o carbono está cobrando agora, não é um bom investimento coletar amostras de solo, "diz Sally Flis, que tem doutorado em ciência do solo e aconselha agricultores sobre estratégias de sustentabilidade em nome da Nutrien Ag Solutions, uma das maiores empresas de abastecimento agrícola do país. "Na faixa de US $ 15-20 dólares (para compensações de carbono), é, na melhor das hipóteses, uma proposta de equilíbrio para a maioria dos agricultores. "

Alinhar o preço de uma compensação de carbono para refletir a realidade financeira no terreno para os agricultores é uma das principais iniciativas em que Gardner e seus parceiros do laboratório Scenic Hudson Soil estão trabalhando. “Quando você olha a literatura sobre como o carbono é precificado no mercado, os créditos devem custar mais perto de US $ 100, "Gardner explica.

O Banco Mundial concorda. Em seu relatório mais recente avaliando incentivos econômicos e preços de carbono, concluiu que será necessário um preço entre US $ 50 e US $ 100 por tonelada de carbono para efetivamente reduzir o carbono e estar em linha com as metas estabelecidas pelo acordo de Paris.

Felizmente, as mesmas tecnologias de imagem que ajudam os agricultores a rastrear os níveis de carbono em seu solo também estão sendo aproveitadas para tornar as emissões de carbono mais rastreáveis ​​e transparentes para o público em geral. Nos próximos meses, uma equipe coordenada por Al Gore espera lançar a "Climate Trace Coalition, "que fornecerá dados de acesso livre em uma série de indústrias poluentes, da agricultura ao transporte marítimo e ao transporte terrestre.

"Vai realmente começar a colocar pressão sobre os poluidores para que limpem sua vida, e talvez recorrer aos mercados de carbono, "acrescenta Gardner, que está representando o setor agrícola como consultor especial da Climate Trace Coalition.

Quando questionados sobre se as pessoas estarão dispostas a pagar um preço mais alto pelas compensações de carbono, Gardner afirma que é possível.

"Olhando para a geração mais jovem, uma geração mais consciente do clima, achamos que eles estarão dispostos a pagar mais pelas compensações de carbono. E quando você mantém o preço tão baixo quanto agora, as pessoas continuarão poluindo, então, como isso é uma solução eficaz se estamos tentando realmente descarbonizar? "

Mas mesmo sendo mais jovem, mais empresas preocupadas com o clima estão dispostas a pagar um preço mais alto, conseguir que grandes corporações façam isso será complicado. As empresas maiores que buscam compensar suas emissões de carbono são compreensivelmente sensíveis ao preço das compensações de carbono, considerando que podem estar comprando milhares delas a cada ano para equilibrar suas emissões.

O "elo perdido" de acordo com Flis, é que há uma "falta de confiança no momento das maiores empresas do lado do comprador no que estamos fazendo em torno dos créditos de carbono gerados pela agricultura".

Gardner acredita que construir essa confiança do lado do comprador exigirá mais dados que demonstrem definitivamente os co-benefícios do sequestro de carbono. Esses benefícios incluem:solos mais saudáveis ​​e produtivos, aumento da biodiversidade, água mais limpa, e menos vulnerabilidade a desastres naturais.

"Você tem que contar uma história quando está vendendo uma compensação de carbono, "explica Gardner." Quando você torna os co-benefícios mais vívidos, e você não está mais pagando apenas por reduções de emissão de carbono, é aí que você pode começar a cobrar esse preço mais alto. "

Um número crescente de empresas está dedicando tempo para analisar estatisticamente esses co-benefícios. Um estudo recente do Soil Health Institute, uma organização sem fins lucrativos com sede na Carolina do Norte, descobriram que em 100 fazendas em 10 estados que adotaram recentemente práticas regenerativas de saúde do solo, 85% obtiveram receitas maiores, 67% aumentaram os rendimentos, e 97% relataram maior resiliência a condições climáticas extremas.

"Há uma série de benefícios associados à adição de carbono ao solo, especialmente em relação a outras formas de compensação de carbono, "ecoa Nick Reinke, o gerente sênior de estratégia e desenvolvimento de mercado da Truterra, uma cooperativa de propriedade de um fazendeiro dedicada a promover a sustentabilidade agrícola. "Mas não existe uma maneira direta de contabilizar esses vários benefícios em um crédito de carbono."

"Temos dados incríveis disponíveis publicamente do USDA, "continua Reinke." Estamos fazendo o nosso melhor para combinar esses conjuntos de dados com dados de gerenciamento específicos de campo de novas maneiras para fornecer insights que são acionáveis ​​na fazenda. "

Idealmente, os novos fluxos de dados provenientes de empresas como Climate Trace e Cloud Agronomics podem demonstrar ainda mais esses "benefícios acumulados", fornecendo pontos de dados contínuos que podem ser usados ​​para construir modelos mais robustos que rastreiam como o sequestro de carbono afeta ambas as microtendências dentro de um terreno, e macrotendências em ecossistemas maiores.

Mesmo que essa informação leve alguns anos para ser refletida pelos sinais de preços nos mercados de carbono, o discurso público em torno das nuances da precificação do carbono está ganhando força à medida que mais pessoas compram a noção de que existe um valor real em sequestrar o carbono no solo, além do fato de que ele não está mais na atmosfera.

Por exemplo, Telefone leve, uma empresa de tecnologia celular fundada em 2015, recentemente se comprometeu a pagar US $ 100 por tonelada por suas compensações de carbono. Em seu site, uma sinopse que justifica a decisão da empresa de comprar as compensações de carbono com preços mais altos afirma:

"Quando as compensações são muito baratas, isso incentiva o comportamento de 'poluir e esquecer' ... para realmente ajustar a psicologia do consumo para levar em conta as externalidades, precisamos ser capazes de sentir o peso dessas externalidades. A $ 100 a tonelada, compensar o Light Phone não é proibitivamente caro, mas caro o suficiente para fazer você pensar sobre o que está comprando. "

Agora, a tarefa é persuadir mais empresas, por meio da ciência e da economia, pensar assim.

Esta história foi republicada por cortesia do Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.