O segundo melhor
O professor e blogueiro Osame Kinouchi anunciou ontem no Semciência a classificação final do “Prêmio ABC para blogs científicos”. Ficamos muito felizes ao saber e agora em anunciar que o blog Geófagos ficou em segundo lugar na categoria Ambiente e Ciências da Terra. O primeiro lugar ficou para nossa vizinha de condomínio, a scibling Paula Signorini, com o excelente Rastro de Carbono. Ficamos sabendo do Prêmio meio de última hora e não fizemos sequer “campanha”, mas assim foi até melhor. Muito obrigado aos que nos votaram, certamente leitores fiéis e reconhecedores de nosso contínuo esforço em publicar textos informativos e confiáveis. É a todos vocês que dedicamos o trabalho feito neste blog. Parabenizamos também todos os premiados, lembrando ainda que todos os primeiros lugares nas categorias avaliadas fazem parte do condomínio ScienceBlogs Brasil. Parece que viemos para ficar.
Umas & Outras & Outros Bons Blogs Nordestinos
A paraibana radicada no Rio Grande do Norte, Clotilde Tavares, médica, professora universitária, artista e não sei quantos títulos mais, lançou há cerca de seis meses seu excelente blog, Umas & Outras, que só agora descobri, desatento que estou. Já falei noutros cantos de Clotilde, quando descobri dela um belíssimo texto sobre o cantador-mor dos Cariris Velhos da Paraíba, Severino Pinto da Silva, o Pinto de Monteiro, considerado pelos grandes cantadores e conhecedores como o maior repentista que provavelmente já houve por aquelas plagas.
Clotilde, assim como eu mesmo, tem origens familiares no Cariri paraibano e sofre, não sei em que grau, de uma doença benéfica que aflige grande número de sertanejos, eu inclusive: o amor pela genealogia. Como se já não fosse suficiente tudo isso, Clotilde Tavares corrobora a teoria defendida por Galton, primo de Charles Darwin, de que há algumas famílias que notavelmente se sobressaem: é irmã do poeta, escritor e compositor Bráulio Tavares, autor do blog Mundo Fantasmo, uma das minhas poucas leituras diárias obrigatórias.
Espero que mais nenhum Tavares resolva escrever na internet, senão me faltará tempo para outras leituras. Aliás, em termos de leituras na internet, ultimamente meu tempo tem sido em grande parte tomado por blogs excepcionais escritos por nordestinos. Minha estadia no Recife me possibilitou conhecer blogs como o Estuário, do jornalista Samarone Lima, grande cronista que acaba de lançar seu livro “Viagem ao Crepúsculo”, pela Editora Casa das Musas, no qual escreve sobre um período que passou em Cuba. Pelo que ouvi falar, o livro é muito bom e estou esperando acabar de pagar umas contas para o adquirir.
Aliás, em termos de blogs literários ou sobre literatura, Pernambuco é riquíssimo. Além de Estuário, costumo ler o belíssimo Trança, da poeta e professora Flávia Suassuna, sobrinha de meu ídolo pessoal maior, Ariano Suassuna, e prova viva de que há genes literários notáveis espalhados pelo Cariri paraibano, de onde vêm os Suassuna, e de que Francis Galton tinha alguma razão.
A intimidade da fome irlandesa: sequenciado o genoma do Phytophthora infestans
A batata ou batatinha, Solanum tuberosum, erroneamente chamada de batata inglesa apesar de sua origem andina, foi e é um alimento básico de muitos povos. A hortaliça mais cultivada mundialmente, é a quarta espécie agrícola mais cultivada no planeta. Foi levada para a Europa pelos espanhóis em 1570, após a conquista do Império dos Incas, e lá se tornou a base alimentar de boa parte da população européia.
Já se tornou proverbial a dependência quase exclusiva da população irlandesa no século XIX pela cultura. Em torno de 1845 uma doença, chamada em inglês de potato blight e em português do Brasil de requeima, causou a morte de cerca de um milhão de irlandeses e a emigração de uma quantidade similar no episódio tristemente conhecido como Great Irish Famine, a grande fome irlandesa.
A requeima é causada pelo microrganismo Phytophthora infestans, antes classificado como fungo mas hoje reenquadrado entre os oomicetos. A doença, ainda hoje a mais importante afetando a batata e outras solanáceas, como o tomate, causa prejuízos anuais na cultura da batatinha, no mundo, estimados em cerca de 6,7 bilhões de dólares americanos. De difícil manejo pela rapidez do organismo em se adaptar às medidas de controle, geralmente se recomenda a utilização de variedades resistentes à doença e o plantio em áreas em que a ocorrência é incomum, como climas mais quentes e secos.
Em boa hora foi publicado hoje na revista Nature o artigo “Genome sequence and analysis of the Irish potato famine pathogen Phytophthora infestans“, por Brian J. Haas e colaboradores, em que se descreve o sequenciamento do genoma deste importante fitopatógeno, relevante feito que certamente virá auxiliar o controle da doença nas lavouras bataticultoras mundiais.
Eis o resumo do trabalho:
“Phytophthora infestans is the most destructive pathogen of potato and a model organism for the oomycetes, a distinct lineage of fungus-like eukaryotes that are related to organisms such as brown algae and diatoms. As the agent of the Irish potato famine in the mid-nineteenth century, P. infestans has had a tremendous effect on human history, resulting in famine and population displacement. To this day, it affects world agriculture by causing the most destructive disease of potato, the fourth largest food crop and a critical alternative to the major cereal crops for feeding the world’s population. Current annual worldwide potato crop losses due to late blight are conservatively estimated at $6.7 billion. Management of this devastating pathogen is challenged by its remarkable speed of adaptation to control strategies such as genetically resistant cultivars. Here we report the sequence of the P. infestans genome, which at ~ 240megabases (Mb) is by far the largest and most complex genome sequenced so far in the chromalveolates. Its expansion results from a proliferation of repetitive DNA accounting for 74% of the genome. Comparison with two other Phytophthora genomes showed rapid turnover and extensive expansion of specific families of secreted disease effector proteins, including many genes that are induced during infection or are predicted to have activities that alter host physiology. These fast-evolving effector genes are localized to highly dynamic and expanded regions of the P. infestans genome. This probably plays a crucial part in the rapid adaptability of the pathogen to host plants and underpins its evolutionary potential.”
Norman Ernest Borlaug, 1914-2009
Com tristeza soube e noticio o falecimento deste grande ser humano e agrônomo cuja história de vida e cujas opiniões admiro e respeito. Desde domingo venho planejando escrever um post sobre este agrônomo excepcional, Norman Borlaug, considerado por alguns como o grande herói de nossos tempos, ganhador do Prêmio Nobel da Paz por seu trabalho de pesquisa em melhoramento de trigo que indubitavelmente matou a fome de milhões de seres humanos, infelizmente quase completamente desconhecido do grande público. Infelizmente as obrigações profissionais não me deixaram ainda tempo para compor o texto. Copio a seguir um texto divulgado na Folha de São Paulo, mas garanto que assim que puder, publicarei minhas impressões sobre este herói de nossos tempos.
Claudio Angelo escreve para a “Folha de SP”:
Morreu no último dia 12 de setembro nos EUA, aos 95 anos, o agrônomo Norman Borlaug, arquiteto da “Revolução Verde” e talvez o único ser humano que pudesse dizer, com justiça, que salvou centenas de milhões de vidas.
O americano Borlaug foi o responsável pelo desenvolvimento de variedades de trigo e de um pacote de técnicas agrícolas que impediram uma mortandade em massa na Índia, no Paquistão e nas Filipinas nos anos 1960. Graças a suas pesquisas, esses países praticamente dobraram sua produção do cereal em apenas cinco anos.
O trabalho ajudou nações do Terceiro Mundo a se tornarem autossuficientes na produção de grãos, rompendo um ciclo histórico de baixa produtividade e dependência extrema de chuva que matava de fome dezenas de milhões em certas regiões durante secas anormais.
“Norman Borlaug salvou mais vidas do que qualquer homem na história”, disse Josette Sheeran, diretora-executiva do Programa de Alimentação das Nações Unidas. “Seu coração era tão grande quanto sua mente brilhante, mas foram sua paixão e sua compaixão que moveram o mundo.”
Por seu trabalho, Borlaug ganhou o Prêmio Nobel da Paz em 1970, mas também a antipatia dos ambientalistas: o pacote de práticas agrícolas exportado para a Ásia, que depois virou padrão no mundo todo, incluía o uso maciço de fertilizantes à base de nitrogênio – poluentes da água – e levou à expansão acelerada da área cultivada no mundo, inclusive no Brasil, à custa dos ecossistemas.
A esses críticos, o agrônomo tinha uma resposta na ponta da língua: “Para aqueles cuja principal preocupação é defender o ‘ambiente’, vamos olhar o impacto que a aplicação da agricultura baseada na ciência teve sobre o uso da terra. Se a produtividade dos cereais de 1950 tivesse permanecido em 1999, teríamos precisado de 1,8 bilhão de hectares adicionais de terra da mesma qualidade, em vez dos 600 milhões que foram usados”, escreveu, num artigo publicado em 2002.
Nas últimas duas décadas, tornara-se um defensor fervoroso dos transgênicos, vendo-os como ferramentas principais de uma nova “Revolução Verde”. O instituto onde trabalhava e que dirigiu por três décadas, o Cimmyt (Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo), no México, desenvolve transgênicos para distribuir, de graça, na África.
Revolução silenciosa
Nascido no Estado de Iowa em março de 1914, Norman Ernest Borlaug foi trabalhar no México em 1943, numa parceria entre o governo e a Fundação Rockefeller para a pesquisa agrícola. Ali ele iniciou o desenvolvimento de variedades de trigo resistentes a doenças e a vários estresses ambientais.
Um dos truques usados por Borlaug foi criar plantas no nível do mar e a 2.500 metros de altitude e cruzá-las depois, combinando suas resistências.
As novas linhagens, auxiliadas pelo uso intensivo de fertilizantes, passaram a produzir tanto que o peso das espigas quebrava o caule. A resposta de Borlaug foi buscar uma variedade anã de trigo no Japão e cruzá-la com suas plantas resistentes, dando origem ao trigo anão mexicano. Com duas vezes a produtividade do trigo comum, o novo grão foi adotado com sucesso no México em 1961 e distribuído para a Ásia a partir de 1965, produzindo safras “milagrosas”. O sucesso foi reproduzido com arroz e depois com outros cereais.
O sucesso das novas variedades aconteceu numa década marcada por um pesadelo malthusiano: a explosão populacional humana levaria ao colapso da civilização. Tal temor foi expresso no livro “A Bomba Populacional”, de Paul Ehrlich.
“Três ou quatro décadas atrás, quando tentamos levar essa tecnologia à Índia, ao Paquistão e à China, eles diziam que nada poderia salvar aquelas pessoas, que a população tinha de morrer”, disse Borlaug em 2004.
No entanto, ele pregava insistentemente contra “o crescimento irresponsável da população”. “Ainda temos um número alto de pessoas miseráveis e famintas, e isso contribui para a instabilidade”, disse, em 2006. “A miséria humana é explosiva, não se esqueça disso.”
rlaug morreu em Dallas, em decorrência de complicações de um câncer. Deixa dois filhos, Norma Jean e Bill, cinco netos e seis bisnetos.
(Com Associated Press)
(Folha de SP, 14/9)
Minerais de argila de solos tropicais intemperizados
Por estar em região tropical com raras ocorrências de fenômenos naturais catastróficos como terremotos, glaciações ou vulcanismo há um período longo de tempo, as condições ambientais brasileiras favoreceram o desenvolvimento, em grande parte do território nacional, de solos bem desenvolvidos em cuja fração argila predominam minerais secundários típicos de intensos processos de intemperismo, principalmente minerais de argila do tipo 1:1 (grupo da caulinita) e óxidos de ferro e alumínio, considerados como produtos finais do intemperismo químico e altamente resistentes à dissolução ulterior.
Os minerais de argila do tipo 1:1 (lê-se um para um) caracterizam-se por possuir uma unidade cristalográfica contendo uma camada de tetraedros de silício e oxigênio e uma camada de octaedros de alumínio (ou magnésio) e hidroxilas:
Estas unidades cristalográficas empilham-se em camadas não expansivas devido às ligações de hidrogênio formadas entre a camada de tetraedros de sílica de uma unidade e uma de octaedros de outra unidade cristalográfica. A pouca ou nula expansividade da caulinita é a causa da baixa superfície específica deste mineral de argila.
Como há pouca substituição do átomo central tanto nos tetraedros quanto nos octaedros (pequena substituição isomórfica), há pouco desbalanço de cargas, gerando poucas cargas negativas, ou em jargão técnico, pequena capacidade de troca catiônica (CTC), o que significa que os solos em que predominam os minerais de argila do grupo das caulinitas têm pouca capacidade de reter elementos nutrientes catiônicos – daí a baixa fertilidade de solos tropicais muito intemperizados, como os Latossolos do Cerrado e da Amazônia.
Os óxidos de ferro (hematita e goethita, principalmente) e alumínio (principalmente gibbsita), à semelhança dos argilominerais 1:1, têm baixa CTC e contribuem pouquíssimo na retenção de nutrientes no solo. As cores avermelhadas e amareladas de boa parte dos solos brasileiros são conferidas pela presença, em quantidades variáveis, dos óxidos de ferro hematita e goethita, respectivamente. A hematita é mais comum em ambientes menos húmidos e pobres em matéria orgânica. A goethita, por outro lado, forma-se preferencialmente em ambientes mais úmidos, de drenagem mais fraca, e mais ricos em matéria orgânica do solo.
Solo pobre, mata exuberante, agricultura insustentável
Muitos já terão ouvido ou lido que os solos da região amazônica são quimicamente pobres. Certamente esta informação foi recebida com um certo ceticismo, afinal como uma vegetação tão exuberante quanto à da floresta amazônica pode se manter sobre um solo pouco fértil? Bem, apesar de estranho, a informação é verdadeira. Os solos se desenvolvem a partir da destruição (intemperismo) das rochas, que chamamos de material de origem. Este intemperismo é causado pela água (chuvas) que em geral são levemente ácidas devido à reação da água com o CO2 da atmosfera, formando ácido carbônico (H2O + CO2 = H2CO3).
O tal H2CO3 é o ácido carbônico, que ataca as rochas, decompondo-as. Além disso, os organismos (fungos, algas, líquens, raízes de plantas) também contribuem para o intemperismo porque também produzem ácidos. Mas de toda forma, o principal agente intemperizador das rochas e formador de solos é a água (o ditado “água mole em pedra dura tanto bate até que fura” é verdadeiro e resume bem o intemperismo físico e químico pela água).
O solo é resultado não só da decomposição física (quebra em pedaços cada vez menores) da rocha, mas também da alteração química dos minerais que as compõem (formados a altas temperaturas e pressão, a partir do resfriamento do magma), com a formação de outros minerais, mais típicos do ambiente solo (minerais secundários) e em equilíbrio termodinâmico com as condições amenas da superfície terrestre. Mas o intemperismo não pára com a formação do solo.
Os solos também são intemperizados, principalmente em regiões onde chove muito, notadamente as regiões tropicais, como na Amazônia. À medida que o intemperismo do solo progride, há perda gradual de elementos químicos importantes para a nutrição vegetal, como cálcio, magnésio e potássio, em geral mais retidos mais fracamente pelos solos. Nas regiões de alta pluviosidade, a grande disponibilidade de água permite que haja muito crescimento vegetal. As plantas, mesmo as que crescem em solos pobres, conseguem adquirir nutrientes produzindo raízes profundas que exploram camadas subsuperficiais um pouco mais ricas em termos de elementos nutrientes.
Com o passar do tempo, os nutrientes vão sendo retidos na matéria orgânica. Quando as plantas morrem ou quando o material vegetal é depositado no solo, sua decomposição pelos microrganismos do solo permite a liberação dos nutrientes minerais e reabsorção por outras plantas – a isto se chama ciclagem de nutrientes. Assim, é possível a ocorrência de florestas exuberantes, como a Amazônica, sobrevivendo basicamente dos nutrientes retidos na matéria orgânica.
Quando há a derrubada ou queima destas florestas para implantação de pastagens ou culturas agrícolas, quase toda a matéria orgânica do solo é perdida, juntamente com os nutrientes nela retidos: eis aí a causa principal da dificuldade em se estabelecer agricultura produtiva nestas áreas e a importância da manutenção das florestas como formadoras de matéria orgânica e perpetuadoras da ciclagem biogeoquímica. No início da atividade agrícola, quando ainda há um resto da matéria orgânica original e os nutrientes mantidos nas cinzas do material vegetal, consegue-se produções consideráveis.
Os restos da matéria orgânica nativa são gradualmente decompostos pelas práticas agrícolas convencionais, que em geral não retornam quantidades adequadas de material orgânico ao solo, os produtos agrícolas exportam os escassos nutrientes e o agroecossistema se torna dependente de insumos externos ou simplesmente deixam de produzir economicamente.
Ciência na agricultura: Fertirrigação
Além da aplicação de fertilizantes convencionais ao solo, em algumas culturas, principalmente hortaliças, a adubação de plantio pode ser complementada pela aplicação de fertilizantes solúveis dissolvidos na água de irrigação – esta técnica se chama de fertirrigação.
Uma das vantagens óbvias da fertirrigação é a possibilidade de se subdividir a adubação ao longo do ciclo da cultura visando otimizar a utilização dos nutrientes pelas espécies agrícolas ao disponibilizá-los no momento mais adequado. Por momento adequado refiro-me à cronometragem de acordo com às necessidades fisiológicas da espécie. A aplicação de fertilizantes solúveis junto à água de irrigação visa então prover os nutrientes certos, nas quantidades corretas, o mais próximo possível ao estádio fisiológico em que o nutriente é mais necessário. Isto só é possível se houver disponibilidade de informação quanto à curva de absorção de nutrientes da espécie cultivada em questão.
Em comparação à adubação convencional, a fertirrigação permite ajustes finos de acordo com as fases de desenvolvimento das plantas, melhorando a eficiência no uso de fertilizantes ao minimizar as perdas. Se o método de irrigação utilizado for localizado, como o gotejamento, por exemplo, a economia de fertilizantes pode ser vantajosamente associada à economia de água.
Uma das consequência colaterais do uso de fertirrigação pode ser o menor volume de raízes, principalmente no gotejamento, já que os nutrientes, assim como a água, são aplicados muito próximo ao sistema radicular. Aliás, se a informação existir, pode-se manejar a fertirrigação localizando-a nos pontos onde há maior densidade de raízes. A aplicação precoce da fertirrigação pode não ser completamente benéfica ao desestimular o aprofundamento do sistema radicular, criando uma dependência excessiva por parte das plantas, potencialmente danosa na eventualidade de pane temporária do sistema de irrigação.
Quando utilizada sob ambiente protegido, como estufas, há ainda o risco quase inevitável de salinização do solo, pela mesma razão por que o sistema pode ser vantajoso: pelas menores perdas do sistema. Como em geral não há entrada de água de chuva ou qualquer excesso de água no cultivo protegido, os adubos utilizados, que em gerais são sais, acumulam-se e aumentam a condutividade elétrica da solução do solo, clássico indicador da salinização.
Além de ser tóxico aos vegetais, compremetendo a produção, a salinização afeta negativamente a estrutura física do solo, por causar repulsão entre as partículas de argila e de material orgânico coloidal, impedindo a formação de agregados no solo. Desta forma, o solo sofre quase uma “compactação química”, comprometendo a infiltração de água e o crescimento do sistema radicular. Se houver disponibilidade de água, isto pode ser evitado aplicando-se periodicamente lâminas de irrigação em excesso para que ocorra a “lavagem” dos sais em excesso. Seriam muito interessantes também prática que favorecessem o enriquecimento do solo em matéria orgânica e, antes de tudo, a aplicação racional dos fertilizantes.
Feliz aniversário, Geófagos
Minha memória anda péssima. Há exatamente um mês completaram-se três anos que comecei, timidamente, a escrever o Geófagos, ainda hospedado na plataforma Blogspot. Meu primeiro post teve o título pouco original ‘Olá, Mundo’, uma óbvia referência à saudação inicial usada pelos programadores quando criam um software qualquer.
Desde quando descobri os textos de Stephen Jay Gould com seu inimitável estilo na coluna ‘This view of life’, na Natural History Magazine, senti vontade de tentar fazer algo semelhante com meus conhecimentos, divulgar ciência para as massas. Corria o remoto ano 2000. A internet ainda era, para nós, uma novidade. Eu sinceramente nunca ouvira falar de blogs e o máximo que pensava era em aprender HTML para criar um site onde pudesse, de alguma forma, por meus textos. Foram necessários mais seis anos até que me alcançassem notícias de uns tais blogs.
Nunca tive muita esperança de ser realmente lido, mas escrever era (e é) quase uma terapia econtinuei escrevendo. Descobri o site meter que por um tempo só registrou minhas insistentes visitas, como se para me certificar que meus textos estavam ali mesmo. Meses depois surpreendi-me com o fato de que, aparentemente, alguém que não eu visitava o blog. Uma blogueira portuguesa até mesmo me linkou, elogiosamente. Com altos e baixos, entusiasmos e decepções, aqui estamos, para durar, espero. E o resto é som e fúria.
A riqueza, a hipocrisia e o fim do mundo
Tenho notado que, após a mudança para a plataforma ScienceBlogs, alguns textos meus que considero essenciais deixaram de aparecer nos mecanismos de busca. Creio que a republicação dos mesmos, eventualmente revistos e ampliados, contribuirão para resgatá-los do inevitável esquecimento na enormidade assustadora da internet e para manter atuais algumas discussões que já fizemos e pelas quais somos insistentemente cobrados. Inicio esta série de reedições com um texto meu um tanto polêmico, que desagradou alguns, agradou a muitos e incitou uma rica discussão.
Querem saber qual é o problema ambiental mais grave do planeta? Não titubeio em dizer: a riqueza, ou melhor, o “desenvolvimento”. Os padrões ocidentais de riqueza e desenvolvimento. E não me refiro apenas à riqueza dos países desenvolvidos com seus padrões de consumo irresponsáveis. Em países “em desenvolvimento” também há o tipo de riqueza a que me refiro. Não queremos todos alcançar um nível de vida típico de classe média americana, nós da classe pensante brasileira? Sentimos, satisfeitos, que fizemos nossa parte quando adquirimos produtos ecológicos, “verdes”, ambientalmente amigáveis, mas convenientemente esquecemos ou ignoramos que uma das grandes causa da situação ambiental atual é o próprio consumo.
Até onde posso ver, é comum o desejo de possuir pelo menos um automóvel. Para aplacar a consciência, exigimos carros flex, ou a álcool, ou doravante movido a qualquer biocombustível, mas ignoramos tranqüilamente as montanhas de minério de Minas Gerais e do Pará literalmente transportadas para as siderúrgicas para retirada de ferro e alumínio para a fabricação destes mesmos veículos. Alguém tem idéia do impacto disto? Alguém se predispõe a protestar contra o desejo de possuir um carro? Bastam os biocombustíveis, aliás cultivados utilizando-se insumos agrícolas produzidos com o uso de combustíveis fósseis ou de recursos minerais não renováveis. Sim, porque pouquíssimos estariam dispostos a pagar por biocombustíveis totalmente orgânicos (alguém já viu os preços de hortaliças orgânicas?).
Um outro grande desejo humano é ter casa, e a classe média bem informada prefere apartamentos, talvez na beira da praia, tirando a vista dos outros para o mar. Uma surpresa para os que acham que só os grandes empresários e os agricultores do mal produzem gases de efeito estufa: a produção do cimento de seu apartamento comprado a suadas prestações é feita a partir da calcinação do carbonato de cálcio: CaCO3 → CaO + CO2. Este CO2 aí no final é o dióxido de carbono, principal gás de efeito estufa. Alguém se propõe a combater a construção de casas?
A vaquinha que produziu a picanha que entusiasticamente queimamos no fim de semana produz uma quantidade não desprezível de metano, um gás de efeito estufa mais poderoso que o CO2, imaginem quanto metano produzem vaquinhas para alimentar 6 bilhões de bocas. Ah, você não come carne? Um dos maiores produtores de metano no planeta são os plantios de arroz inundado. Você é um ambientalista ativamente preocupado com a possibilidade de construção de usinas nucleares? Orgulhoso porque o Brasil produz energia a partir da água, um recurso natural renovável? As hidrelétricas estão bem, obrigado, produzindo quantidades nada desprezíveis de metano.
Creiam-me, pouquíssimos estão dispostos a realmente fazer as mudanças necessárias para que vivamos numa sociedade realmente sustentável. Modernizando a imagem que Cristo utiliza no Novo Testamento para descrever os hipócritas, parece que preferimos ser sepulcros caiados exalando metano pelas mal disfarçadas rachaduras.
