O protagonismo do Brasil no mercado global de soja está sob nova ameaça: a perda de qualidade do grão. Cruzando experimentos biológicos com ciência de dados, pesquisadores da USP demonstraram que o clima do futuro deve desequilibrar a composição química da leguminosa.
Embora o rendimento possa surpreender positivamente devido ao aumento de gás carbônico na atmosfera, a queda de 6% na proteína e 20% no amido é um ponto de atenção para as políticas de exportação e para o setor de biocombustíveis.
Publicado na revista “Food Research International”, o estudo envolveu especialistas do ICMC, do Instituto de Biociências e do Cena, todos da USP. A inovação está no uso de Inteligência Artificial para simular o “efeito triplo” — a ação simultânea de calor extremo, seca e altos níveis de gás carbônico (CO2).
“A pesquisa inova ao articular uma modelagem estatística tradicional, baseada em modelos lineares generalizados e planejamento de experimentos, com técnicas de aprendizado de máquina, utilizadas para simular cenários que não podem ser reproduzidos com facilidade em laboratório”, explica Cibele Russo, docente do ICMC e integrante do CeMEAI.
Ganho esconde perda
A simulação revelou um comportamento inesperado. Enquanto as altas temperaturas isoladas podem destruir até 91% de uma colheita, a maior concentração de gás carbônico atua como um “atenuante”, impulsionando a biomassa e o rendimento dos grãos. No entanto, esse ganho em volume esconde uma perda nutricional severa.
“O aumento da concentração de gás carbônico impulsiona a produção de soja, ao mitigar parte dos danos causados pelas altas temperaturas e pela seca. Entretanto, se por um lado há aumento da biomassa e do rendimento dos grãos, por outro, esse ganho vem acompanhado de uma queda na qualidade nutricional”, relata a doutoranda Janaina da Silva Fortirer, primeira autora do artigo.
Para o Brasil, que tem sua balança comercial fortemente atrelada à soja, a mudança na composição do grão é um risco comercial. Sob o efeito triplo, os açúcares solúveis sobem 35% e os aminoácidos 175%, mas a proteína — o principal critério para o consumo humano e animal — diminui.
“Essa perda é um ponto de atenção tanto para a segurança alimentar quanto para as políticas de exportação, já que o valor nutricional é um fator estratégico para a competitividade da soja brasileira”, enfatiza Janaina.
Ciência de dados aplicada ao campo
A pesquisa só avançou graças à incorporação de ferramentas de machine learning. Dados coletados entre 2019 e 2020 estavam “parados” por falta de uma metodologia capaz de processar tamanha complexidade.
Para a equipe, essa abordagem abre caminho para aplicações práticas na lavoura. Com modelos de previsão mais precisos, os produtores podem antecipar decisões de manejo e pesquisadores podem acelerar o desenvolvimento de plantas mais resistentes.
Como define a professora Cibele Russo, a integração de áreas é fundamental para enfrentar os desafios impostos pela crise climática: quanto mais ferramentas na “caixa de ferramentas”, melhor a qualidade das previsões para o futuro do campo.