No início do século 20, os químicos alemães Fritz Haber e Carl Bosch desenvolveram um método para retirar nitrogênio do ar e fundi-lo com hidrogênio. Ele se revelaria um dos grandes avanços científicos do século.
Combinados, os dois elementos fizeram do amoníaco líquido, um ingrediente chave em fertilizantes sintéticos, o que impulsionaria uma expansão agrícola sem precedentes e ajudaria a alimentar um mundo em rápido crescimento.
Mas houve um lado negativo. Durante os últimos 100 anos, a quantidade de compostos nitrogenados produzidos pelo homem na água, no solo e no ar dobrou - um aumento impulsionado, em grande parte, pelo uso generalizado de fertilizantes sintéticos.
O nitrogênio é essencial para a vida na Terra, mas em excesso, é um poluente perigoso e está envenenando corpos de água, plantas, animais e humanos, enquanto impulsiona a mudança climática através das emissões do potente gás de efeito estufa, o óxido nitroso. Embora pouco conhecido do público em geral, os especialistas chamam a inundação de excesso de nitrogênio de uma das mais severas ameaças de poluição que a humanidade enfrenta atualmente.
Desafios
No início do século XIX, quase não existiam compostos de nitrogênio produzidos pelo homem no meio ambiente. Mas nos anos após a descoberta da Haber-Bosch, seus níveis começaram a disparar, impulsionados pela absorção massiva de fertilizantes sintéticos e outras atividades humanas como a fabricação de munições e a queima de combustíveis fósseis, ambos criando formas quimicamente reativas de nitrogênio.
O escoamento de nutrientes de fazendas que utilizam fertilizantes sintéticos tem afetado negativamente os ecossistemas terrestres, de acordo com a Plataforma Intergovernamental de Política Científica sobre Biodiversidade e Serviços Ecossistêmicos (IPBES), apoiada pelas Nações Unidas. Mas a água doce e os habitats marinhos foram os mais atingidos, com florações recorrentes de algas, como no Lago Erie, e "zonas mortas" sem vida aquática, como no Golfo do México, diz a Plataforma.
A saúde humana também está em risco. As emissões agrícolas de amoníaco podem se combinar com a poluição proveniente dos escapamentos de veículos para criar partículas perigosas no ar e exacerbar doenças respiratórias, incluindo a COVID-19. Um estudo estimou que a poluição do ar pode aumentar a mortalidade associada com a COVID-19 em 15%.
Para conter a maré de poluição por nitrogênio, um número crescente de governos, empresas e organismos internacionais, incluindo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), tem trabalhado com cientistas para entender melhor os riscos associados ao uso humano do nitrogênio, e para aumentar a conscientização.
Com esse objetivo, há quase exatamente um ano, os Estados-membros das Nações Unidas endossaram a Declaração Colombo sobre a Gestão Sustentável do Nitrogênio, que estabelece a ambição de reduzir pela metade os resíduos de nitrogênio de todas as fontes até 2030.
O PNUMA também estabeleceu recentemente a campanha global "Reduzir pela metade o desperdício de nitrogênio", destacando o fato de que a melhoria da eficiência do uso do nitrogênio não só apoia as metas climáticas, naturais e de saúde, mas também economiza 100 bilhões de dólares anuais globalmente (uma estimativa baseada na metade do valor das vendas globais de fertilizantes sintéticos).
“O uso sustentável do nitrogênio oferece uma vitória tripla - para a economia, para a saúde humana e para o meio ambiente.”
Soluções
Globalmente, os fertilizantes sintéticos estão por trás da maior parte da produção global de alimentos e são especialmente importantes nos países em desenvolvimento. Isso, dizem os especialistas, tornará uma transição para longe deles desafiadora. No entanto, as iniciativas para apostar numa forma mais sustentável de cultivar alimentos são abundantes.
Um estudo recente da Soil Association, uma instituição de caridade com sede no Reino Unido e defensora da agricultura orgânica, pede uma atenção muito maior às emissões de óxido nitroso na contabilidade global de gases de efeito estufa; esforços mais integrados para combater o excesso de nitrogênio como uma questão de clima, natureza e saúde; e incentivos para uma melhor gestão do nitrogênio em nível de fazenda.
Mas os métodos de agricultura orgânica não são o único exemplo de manejo sustentável de nutrientes: abordagens agroecológicas, incluindo conservação, baixo consumo de insumos e agricultura de cultivo mínimo, são todas reconhecidas como práticas "positivas para a natureza" e regenerativas.
De fazenda para garfo, 80% do nitrogênio é desperdiçado e perdido para o meio ambiente, de acordo com um estudo do Centre for Ecology & Hydrology no Reino Unido. Um uso mais eficiente do esterco animal e um maior uso, em rotações, de culturas fixadoras de nitrogênio - tais como leguminosas que convertem o nitrogênio do ar em uma forma biologicamente útil - será crucial para substituir o nitrogênio sintético como parte do processo de reconstrução da fertilidade do solo.
O que são plantas fixadoras de nitrogênio?
As plantas fixadoras de nitrogênio têm bactérias parceiras em suas raízes, capazes de retirar o dinitrogênio (N2) da atmosfera. Eles convertem o N2 em amônia (NH3), que a planta pode usar para fazer proteínas, aminoácidos e DNA. Apenas algumas plantas podem realizar esse truque incrível, como a família da ervilha (leguminosas) e a samambaia mosquito Azolla. Onde a disponibilidade de estrume é limitada, essas plantas tornam-se muito importantes em sistemas agrícolas com o objetivo de evitar fertilizantes de nitrogênio sintético.
Há um consenso de que todos deveriam usar melhor o esterco e a urina, diz Mark Sutton, um dos principais autores do estudo. "Ações simples incluem a colocação de uma tampa no tanque de esterco, que impede que o amoníaco se perca no ar". Se você puder sentir o cheiro de seu esterco, isso significa que está desperdiçando-o para a atmosfera", diz ele.
"Serão necessários incentivos financeiros e a adesão política para superar os muitos obstáculos no caminho dos métodos de cultivo com nitrogênio leve", diz Susan Gardner, chefe da Divisão de Ecossistemas do PNUMA. "Mas o resultado final permanece: precisamos reduzir drasticamente a quantidade de nitrogênio reativo liberado no ambiente de todas as fontes, especialmente de fertilizantes sintéticos que representam um dos maiores fluxos de nitrogênio".
"O uso sustentável do nitrogênio oferece um triplo ganho - para a economia, para a saúde humana e para o meio ambiente", acrescenta ela.
O Sistema Internacional de Gestão do Nitrogênio (INMS) é um sistema global de apoio à ciência para o desenvolvimento de políticas internacionais de nitrogênio estabelecido como uma atividade conjunta do PNUMA e da Iniciativa Internacional do Nitrogênio. É apoiado com financiamento através do Fundo Global para o Meio Ambiente e cerca de 80 parceiros de projeto através do projeto "Towards INMS" (2016-2022). O INMS oferece uma contribuição transversal a múltiplos programas e convenções intergovernamentais relevantes para o desafio do nitrogênio.
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Roberta Zandonai, Gerente de Comunicação no PNUMA Brasil, [email protected] .