Novo modelo calcula dinâmica de carbono na agricultura tropical

A Embrapa está em fase final de desenvolvimento do ProCarbon-Soil (Procs), primeiro modelo desenvolvido em região tropical para mensurar a dinâmica da chamada agricultura de carbono (carbon farming), que são atividades agrícolas que visam retirar o carbono da atmosfera e estocá-lo no solo. O novo modelo foi apresentado em um artigo publicado no Soil Science Society of America Journal. Além de ser adaptado às condições da agricultura brasileira, o modelo melhora a compatibilidade entre as variáveis mensuradas e simuladas, o que pode contribuir para tornar o mercado de carbono mais transparente para operadores e agricultores.

Enquanto os tradicionais modelos multicompartimentais de carbono no solo usam entre quatro e oito variáveis de estado e entre sete e 20 parâmetros — alguns deles complexos e de difícil mensuração —, o modelo proposto utiliza apenas duas variáveis mensuráveis: estoque total de carbono e sua decomponibilidade.

Com base em uma abordagem matemática e no arcabouço teórico sobre a dinâmica do carbono orgânico no solo, o Procs simula com precisão os impactos de práticas agrícolas como rotação de culturas, plantio direto e preparo do solo em diferentes condições climáticas. Para que o desenvolvimento fosse possível, foi usada uma base de dados primários composta por informações de pesquisas da Embrapa e da Bayer, empresa parceira do projeto. A calibragem do modelo exigiu outra extensa base de dados secundários, composta por 4.290 amostras de solo de todas as regiões brasileiras, oriundas de 370 estudos publicados.

“O que a gente precisa para o mercado de carbono é a dinâmica, a variação do carbono total. Uma segunda métrica é associada à qualidade desse carbono, o quão estável ele está. Outros modelos particionam o carbono em diferentes compartimentos. O nosso avalia a qualidade geral do carbono”, afirma Luis Gustavo Barioni, pesquisador da Embrapa Agricultura Digital (SP) e líder do projeto.

Barioni explica que, além de ser mensurável, verificável e reportável de um modo mais simples, o modelo proposto traz vantagens para a agricultura brasileira. Até então todos os outros modelos reconhecidos no mercado de carbono haviam sido desenvolvidos em regiões temperadas, onde os sistemas produtivos são diferentes e o comportamento da matéria orgânica no solo também é distinta.

“Entre essas vantagens destacam-se a autonomia e o desenvolvimento contínuo para que não fique obsoleto. É um modelo nosso, temos a propriedade intelectual, o que é outra vantagem importante”, afirma Barioni.

Para que o Procs possa ser adotado, ele precisa de acreditação por  certificadoras que atuam no mercado voluntário de carbono. No momento, os pesquisadores estão elaborando um Relatório de Validação de Modelo para ser enviado à Verra, a maior certificadora de créditos de carbono do mundo.

O Procs foi desenvolvido no âmbito do projeto PRO Carbono, uma parceria entre Embrapa e Bayer. Ele será embarcado em uma grande plataforma da multinacional; além disso,  subsidiará o Inventário Nacional de Emissões e Mitigação de Gases de Efeito Estufa e ações de política pública. “Esse modelo precisa ser reconhecido pela academia e por outros atores. Quanto mais gente usá-lo, maior será a sua credibilidade”, explica Barioni.

Precisão e confiabilidade

Há duas formas de se medir a dinâmica do carbon farming. Uma delas é com base em amostras de solo feitas em um momento zero e repetidas após um intervalo de tempo. Essa forma é cara, trabalhosa e demorada. A segunda forma é por meio de modelos que são reconhecidos pelas certificadoras do mercado de carbono.

Nos estudos, o Procs demonstrou ser capaz de produzir trajetórias muito semelhantes às geradas pelo modelo Century, um modelo multicompartimental clássico. Para um período de simulação de 50 anos, o erro quadrático médio entre as estimativas dos modelos foi de 1,03 toneladas de carbono por hectare.

De acordo com os pesquisadores responsáveis, a incerteza do Procs é menor até mesmo em comparação àquela encontrada em medições de campo com os protocolos tradicionais. Em medições diretas da variação do estoque de carbono em talhões típicos de fazendas brasileiras com aproximadamente 40 hectares, o erro chega a 3,8 toneladas por hectare.

Além de ter um grau de precisão aceitável para ser reconhecido pelas certificadoras, o Procs busca superar desafios da comercialização de carbono (Carbon Farming Trading Schemes – CFTS) e tornar projetos de crédito de carbono mais viáveis, confiáveis e auditáveis.

Fusão de modelos e dados

Outra vantagem do ProCarbon-Soil é sua compatibilidade com novas tecnologias de fusão de modelos e dados (também chamada de assimilação de dados). Por meio delas será possível alimentar, de forma automática, os modelos com dados de satélite, por exemplo. E com o uso de técnicas de fusão modelo-dados e de inteligência artificial, será possível identificar e corrigir desvios conforme a medição.

“É o que tem se chamado de data learning (aprendizagem de dados) — assimilação de dados e machine learning (aprendizagem de máquina) —, combinada com a fusão de modelo de dados. Nosso modelo é mais adequado para isso e acreditamos que essas novas tecnologias estarão cada vez mais associadas à estimação da variação dos estoques de carbono”, explica Luis Gustavo Barioni.

Fotos: Gabriel Faria

Informações: Embrapa Agricultura Digital - Gabriel Faria (MTB 15.624 MG)