Pesquisa da USP com uso de inteligência artificial aponta que combinação de calor extremo, seca e aumento de CO2 eleva produtividade da soja, porém altera composição nutricional e preocupa cientistas.

O avanço das mudanças climáticas pode provocar um efeito contraditório na produção de soja: ao mesmo tempo em que aumenta significativamente a quantidade de grãos produzidos, também reduz a qualidade nutricional da cultura. A conclusão é de um estudo desenvolvido por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP), publicado na revista científica Food Research International.

A pesquisa analisou o impacto combinado de três fatores climáticos cada vez mais frequentes no planeta — aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2), altas temperaturas e seca — sobre a produção de soja. Com apoio de ferramentas de inteligência artificial alimentadas por dados experimentais, os cientistas estimaram que a produção dos grãos pode crescer até 50% em cenários extremos de mudanças climáticas.

Apesar do aumento da produtividade, os resultados indicam alterações importantes na composição do grão. Os pesquisadores identificaram redução de aproximadamente 20% no teor de amido e de 6% nas proteínas, além de um aumento expressivo na concentração de aminoácidos.

Segundo o coordenador do estudo, o pesquisador Marcos Buckeridge, do Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (Lafieco), a queda na qualidade nutricional pode trazer impactos para a cadeia alimentar, principalmente na produção animal, já que a soja é uma das principais bases de ração no mundo.

Os cientistas explicam que o dióxido de carbono elevado funciona como uma espécie de “fertilizante” para as plantas, acelerando o crescimento e aumentando a produção de sementes. Além disso, o CO2 ajuda a reduzir a perda de água pelas folhas, oferecendo certa proteção contra períodos de seca.

Mesmo assim, quando calor intenso, seca e aumento de CO2 atuam simultaneamente, o metabolismo da planta sofre alterações complexas. O carbono absorvido deixa de ser utilizado prioritariamente na formação de amido e proteínas e passa a ser direcionado para estruturas de fibra vegetal, como celulose e hemicelulose.

De acordo com os pesquisadores, o comportamento da soja sob esses três fatores combinados não segue uma lógica simples. Cada tipo de estresse climático ativa mecanismos diferentes dentro da planta, produzindo respostas metabólicas inéditas quando atuam em conjunto.

Para chegar aos resultados, os cientistas utilizaram câmaras especiais capazes de simular condições extremas de temperatura e concentração de CO2. Também foram realizados experimentos de restrição hídrica para reproduzir períodos de seca. Os dados obtidos serviram de base para modelos matemáticos e sistemas de machine learning que projetaram os efeitos simultâneos dos três fatores.

O estudo foi desenvolvido por uma equipe multidisciplinar envolvendo especialistas em fisiologia vegetal, bioinformática, química, estatística e modelagem matemática. A expectativa agora é avançar na identificação dos genes responsáveis pelas respostas da soja aos estresses climáticos.

Os pesquisadores acreditam que compreender esses mecanismos poderá ajudar no desenvolvimento de variedades mais resistentes às mudanças climáticas, capazes de manter a produtividade sem comprometer a qualidade nutricional dos grãos.