Como a agricultura de alta tecnologia pode impedir as guerras globais pela água

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Arroz Upland crescendo em uma encosta na Bolívia, longe de quaisquer campos de arroz. CAIT, CC BY-SA

Esqueça o petróleo ou o gás - você deve se preocupar com o fato menos discutido, mas muito mais preocupante, de que o mundo está ficando sem água limpa e potável.

Eu escrevi este artigo enquanto estava em Kathmandu. Capital do Nepal e maior cidade tem um escassez severa de água. Embora todos os proprietários paguem uma taxa ao governo para obter água na torneira, os suprimentos funcionam apenas uma vez por semana durante algumas horas. Residentes desesperados são então forçados a comprar água de fornecedores privados. Embora isso seja acessível para pessoas mais ricas, é um grande problema para as classes baixa e média. Para muitos no mundo em desenvolvimento, a água é realmente a diferença entre prosperidade e pobreza.

Mais de um bilhão de pessoas em todo o mundo nenhum acesso razoável a água doce. A maioria das doenças nos países em desenvolvimento está associada à água, causando milhões de mortes todos os anos (calcula-se que uma criança morre de diarreia). a cada 17 segundos).

Diante de tudo isso, temos que chegar rapidamente a uma solução para o uso global da água, antes que a escassez de água se torne uma das principais causas de conflitos internacionais.

A grande maioria da nossa água é encontrada nos oceanos. Apenas 3% é fresco e pode ser usado para agricultura e bebida, e em qualquer caso, a maior parte disso é congelada em geleiras e calotas polares. Isso significa que apenas 0.5% da água da Terra é acessível e, disso, mais de dois terços é usado na agricultura.

Se vamos reduzir nosso consumo de água, temos que nos concentrar em tornar nossas fazendas mais sustentáveis ​​e eficientes. Com a população global ainda crescendo, nós precisaremos produzir cada vez mais colheitas usando menos água, em menos terra agrícola.

Em todo o mundo, pouco mais de um terço (37%) das terras que poderiam ser usadas para cultivar usado atualmente. A terra potencial está disponível, mas não é desenvolvida devido à falta de infraestrutura, cobertura florestal ou conservação. A falta de terra não é realmente um grande problema a partir de agora - mas a água é.

Vá além da agricultura tradicional

Então, como cultivar culturas usando menos água? Uma opção seria encontrar uma maneira sustentável de remover o sal de nossas reservas (essencialmente infinitas) de água do mar. o fazenda no sul da Austrália A foto abaixo usa a energia do sol para extrair a água do mar e dessalinizá-la para criar água doce, que pode ser usada para cultivar plantas em grandes estufas.

Tais fazendas são baseadas em áreas estéreis, e as plantas são cultivadas com sistemas hidropônicos que não requerem solo. O cultivo de culturas como esta durante todo o ano reduziria significativamente o uso de água doce em regiões quentes e secas, mas o custo de instalar estas estufas continua a ser um problema.

A escassez de água também diminuiria significativamente se os agricultores pudessem simplesmente usar menos água para produzir o mesmo rendimento. É mais fácil dizer do que fazer, claro, mas isso é especialmente importante em áreas propensas à seca.

Cientistas de plantas ao redor do mundo estão ocupados identificando genes que permitem o crescimento de plantas em condições áridas e secas. Por exemplo, o que é que faz arroz de sequeiro crescem em solo seco enquanto o arroz de baixa altitude requer campos de arroz bem irrigados para crescimento?

Uma vez que as chaves para a tolerância à seca são identificadas, elas podem ser introduzidas nas lavouras através de engenharia genética (e não, isso não envolve injetar alimentos com toxinas, como sugerido por um pesquisa de imagens do Google).

Os agricultores tradicionalmente cultivam culturas resistentes à seca através do processo lento e meticuloso de seleção e atravessando muitas gerações. Engenharia genética (GE) fornece um atalho.

Um estudo recente identificou diversas arquitetura raiz sistemas em diferentes variedades de grão-de-bico. Estudos futuros esperam identificar genes que tornem algumas raízes eficientes na captura de água e nutrientes de solos secos. Uma vez que um fator genético é identificado, os cientistas são capazes de entregar diretamente o gene que ajuda as plantas a capturar mais água.

Um fator chave para a tolerância à seca em plantas é o hormônio vegetal ácido abscísico (ABA), que aumenta a eficiência da água das plantas em secas. Mas o ABA também reduz a eficiência da fotossíntese, o que reduz o crescimento das plantas a longo prazo e, como resultado, a produtividade das colheitas diminui.

Mas as plantas nem sempre têm esse trade-off: as culturas modernas perderam gene chave que permitiu que as primeiras plantas terrestres como musgos para tolerar extrema desidratação. Isso permitiu que as primeiras plantas colonizassem terras de água doce por volta de 500m anos atrás. Moderno musgos do deserto também coletar água através de suas folhas, o que ajuda a crescer em condições secas.

Este é o grande desafio para os cientistas das plantas. Para projetar plantações que podem ser cultivadas com o mínimo de irrigação e que eventualmente ajudarão a aliviar a escassez de água, teremos que reintroduzir os sistemas de tolerância à desidratação que muitas plantas “superiores” perderam, mas coisas como musgo foram necessariamente retidas.

A engenharia genética permanece controversa, embora extensos estudos científicos relatório de culturas transgênicas disponíveis nos mercados são seguro para consumo. Isto é em parte apenas um falha de comunicação. Mas o fato é que eventualmente precisaremos usar toda a tecnologia disponível para nós, e as culturas transgênicas têm muito potencial para serem ignoradas.

Sobre o autor

Rupesh Paudyal, pesquisador de pós-doutorado (Biologia Molecular e Celular), Universidade de Leeds

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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