Ciclo do fósforo

O fósforo é um elemento químico que se pode encontrar em inúmeros formas de compostos como o ião fosfato (PO43-), e está presente na água, solo e sedimentos. O fósforo é um nutriente essencial para os animais e plantas pois, desempenha um papel crítico no desenvolvimento das células e é um componente chave das moléculas que armazenam energia como o ATP, o ADN e os lípidos. O fosfato é um dos principais componentes dos ossos e dentes dos vertebrados.

Ao contrário dos ciclos da água, carbono e nitrogénio, o ciclo do fósforo não incluí a atmosfera e é um ciclo relativamente lento.

Ciclo do fósforo
(Fonte: https://ka-perseus-images.s3.amazonaws.com/499cc1cd7fdf8f530bc1a88fe6c396723bedc848.png)

À medida que a água passa pelas rochas expostas, esta leva lentamente consigo compostos inorgânicos que contêm iões de fosfato. A água corrente transposta estes iões de fosfato para o solo onde podem ser absorvidos pelas raízes de plantas e por outros produtores. Os compostos de fosfato também são transferidos através da cadeia alimentar dos produtores aos consumidores e no fim, incluem os detrítivoros e decompositores.

O fosfato pode estar afastado deste ciclo por longos períodos de tempo quando é transportados do solo para ribeiros e rios e levado para o oceano, onde pode ser depositado no sedimento marinho e permanecer por milhões de anos. Um dia, processos geológicos podem expôr esses depósitos e o fosfato pode entrar novamente no ciclo.

Dado que a maioria dos solos tem pouco fosfato, esta escassez geralmente o crescimento das plantas a não ser que o fósforo seja aplicado no solo sob a forma de fertilizante. A falta de fósforo também limita o crescimento de populações de produtores em ribeiros e lagos porque os sais de fosfato são apenas ligeiramente solúveis em água e portanto não libertam iões de fosfato que os produtores necessitam como nutrientes.

As actividades humanas estão a afectar o ciclo de fósforo através da remoção de grandes quantidades de fosfato da terra para produzir fertilizante e através da redução dos níveis de fosfato no solos tropicais causada pela destruição de florestas. A camada superficial do solo que sofre erosão de culturas fertilizadas, relvados e campos de golfe, contém grandes quantidades de iões fosfato que são transportados para ribeiros, lagos e oceanos. Aí podem estimular o crescimento de produtores como algas e outras plantas aquáticas. Por outras palavras, estamos a alterar o ciclo de fósforo ao remover iões de fosfato da superfície terrestre onde eles são escassos e necessários para as plantas, e ao colocá-los, indirectamente, em zonas onde a quantidade em excesso provoca a explosão de populações de produtores.

Explosão de algas demominada de Algal Bloom
(Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/74/River_algae_Sichuan.jpg)

Fontes:

• Living in the environment - G. Tyler Miller, Scott E. Spoolman
• http://sciencelearn.org.nz/Contexts/Soil-Farming-and-Science/Science-Ideas-and-Concepts/The-phosphorus-cycle

Ciclo do nitrogénio

O maior reservatório de nitrogénio é a atmosfera. O nitrogénio atmosférico (N2) corresponde a 78% do volume da atmosfera. Este gás é um componente crucial das proteínas, muitas vitaminas e ácidos nucleicos como o ADN. No entanto, o N2 não pode ser absorvido e usado directamente como um nutriente por plantas multi-celulares e animais.

Felizmente, dois processos naturais convertem ou fixam, o N2 em compostos que plantas e animais podem usar como nutrientes. Um são as descargas eléctricas, ou relâmpagos, que ocorrem na atmosfera. O outro acontece em sistemas aquáticos, no solo e nas raízes de algumas plantas, onde bactérias especializadas, chamadas de bactérias fixadoras de nitrogénio completam esta conversão como parte do ciclo de nitrogénio.

Ciclo do nitrogénio
(Fonte: http://blog.nutrientsforlife.org/wp-content/uploads/2014/08/Nitrogen-Cycle.jpg)

O ciclo consiste em diversos passos. Na fixação de nitrogénio, bactérias especializadas no solo como também cianobactérias em ambientes aquáticos combinam o nitrogénio atmosférico com hidrogénio para produzir amoníaco (NH3). A bactéria usa parte do amoníaco que produzem como nutriente e excretam o resto para o solo e para a água. Algum deste amoníaco é convertido em iões de amónio (NH4+) que plantas podem usar como nutriente.

O amoníaco que não é usado pelas plantas pode passar pela nitrificação em que bactérias especializadas presentes no solo convertem a maior parte do NH3 e  NH4+ em iões de nitrato (NO3-), que poderão ser absorvidos facilmente pelas raízes das plantas. As plantas podem então usar estas formas de nitrogénio para produzir diversos aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos e vitaminas. Os animais que consomem estas plantas, fazem uso destes compostos que contêm nitrogénio, como são os detritívoros e decompositores.

As plantas e animais devolvem os compostos orgânicos ricos em nitrogénio para o ambiente através de excreções ou partículas de tecidos como folhas, pele e cabelo, e através dos seus corpos quando morrem e são decompostos ou consumidos por detritívoros. Na amonificação, exércitos vastos de bactérias decompositoras convertem esse detritos em compostos inorgânicos simples como a amoníaco (NH3) e sais solúveis em água contendo iões de amónio (NH4+).

Na desnitrificação, bactérias especializadas em solos embebidos em água e em sedimentos no fundo de lagos, oceanos e pantânos convertem amoníaco e iões de amónio em iões de nitrato e depois em nitrogénio atmosférico e óxido nitroso. Estes gases são libertados para a atmosfera e entram novamente no ciclo.

Nós intervimos no ciclo de nitrogénio de cinco formas. Em primeiro lugar, adicionamos grandes quantidades de óxido nítrico (NO) para a atmosfera quando N2 e O2 são combinados na queima de qualquer combustível a altas temperaturas. Na atmosfera, este gás pode ser convertido em dióxido de nitrogénio (NO2) e ácido nítrico, que podem voltar à superfície terrestre sob a forma de chuva ácida.

Em segundo lugar, adicionamos óxido nitroso (N2O) para a atmosfera através da acção de bactérias anaeróbicas presentes em fertilizantes inorgânicos ou estrume animal aplicados no solo. Este gás com efeito de estufa pode provocar dano na atmosfera e no ozono estratosférico, que impede a radiação ultravioleta nociva de chegar à superfície terrestre.

Em terceiro lugar, nós libertamos grandes quantidades de nitrogénio armazenados no solo e plantas sob a forma de compostos gasosos para a atmosfera, através da destruição de florestas, prados e pântanos.

Em quarto lugar, nós alteramos o ciclo de nitrogénio em ecossistemas aquáticos ao adicionar nitratos (NO3-) a massas de água através da escorrência de fertilizantes e estrume animal usados na agricultura e da descarga de sistemas de esgotos municipais. Isto pode causar um crescimento anormal de algas.

E por último, nós removemos nitrogénio das camadas superiores do solo quando fazemos a colheita de culturas ricas em nitrogénio, quando irrigamos as culturas (retirando nitratos do solo) e quando queimamos e destruímos prados e florestas antes de plantarmos culturas.

De acordo com o relatório "Millenium Ecosystem Assessement" de 2005, as actividades humanas mais do que dobraram a quantidade de nitrogénio libertada do solo para o resto da atmosfera - a maioria causada pelo uso crescente de fertilizantes para a agricultura - e projecta-se que esse valor pode duplicar outra vez até 2050.

Quantidade de nitrogénio libertado
(Fonte: http://oi60.tinypic.com/2w4fw61.jpg)

O excesso de nitrogénio é um problema ambiental sério e crescente a nível local, regional e global que tem despertado pouca atenção.

Fonte:

Living in the environment - G. Tyler Miller, Scott E. Spoolman

Ciclo do carbono

O carbono é um elemento essencial na vida da Terra. Ele está presente nos hidratos de carbono, gorduras, proteínas, ADN e outros compostos orgânicos. Nós precisamos de carbono em diversas áreas das nossas vidas mas essa necessidade está intimamente ligada com uns dos problemas mais sérios que enfrentam hoje: as alterações climáticas.

O carbono é o quarto elemento mais abundante no Universo. A maior parte dele está armazenado na litosfera (65.000 mil milhões de toneladas) na litosfera e o restante encontra-se nos oceanos, atmosfera, plantas, solo e combustíveis fósseis.

Os fluxos de carbono entre cada reservatório chama-se ciclo de carbono, que apresenta componentes lentas e rápidas. Uma alteração no ciclo que retira o carbono de um reservatório, coloca mais carbono nos outros reservatórios.

No longo prazo, o ciclo de carbono aparenta manter um equilíbrio que evita que todo o carbono se concentre na atmosfera ou na litosfera. Este equilíbrio ajuda a manter a temperatura relativamente estável, como um termóstato.

Ciclo de carbono
(Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Carbon_cycle.jpg)

Ciclo de carbono lento

Através de uma série de reacções químicas e actividade tectónica, o carbono demora entre 100 e 200 milhões de anos a deslocar-se entre rochas, solos, oceanos e atmosfera no ciclo de carbono lento. Em média, entre 10 a 100 milhões de toneladas de carbono se movimentam neste ciclo.

O movimento de carbono da atmosfera para a litosfera (rochas) começa com a chuva. O carbono atmosférico combina-se com a água e forma um ácido fraco - ácido carbónico - que chega à superfície terrestre na chuva. O ácido dissolve as rochas e liberta os iões de cálcio, magnésio, potássio e sódio, que depois são levados pelos rios até aos oceanos. No oceano, os iões de cálcio combinam-se com iões de bicarbonato e formam o carbonato de cálcio, que faz parte de organismos como corais e plankton. Quando esses organismos morrem, eles depositam no fundo do mar. Com o decorrer do tempo, camadas de conchas e sedimento formam rocha, armazenando o carbono dessa forma.

O ciclo lento faz com que o carbono retorne à atmosfera através de vulcões. Presentemente, os vulcões emitem entre 130 e 380 milhões de toneladas de dióxido de carbono por ano, comparados com os 30 mil milhões de toneladas emitidas pelo homem através da queima de combustíveis fósseis.

O ciclo lento também tem uma componente ligeiramente rápida: o oceano. Na sua superfície, onde o ar encontra a água, o dióxido de carbono dissolve-se e ao reagir com as moléculas de água, liberta hidrogénio, tornando o oceano mais ácido. O hidrogénio reage com o carbonato, resultante da meteorização, para produzir iões de bicarbonato.

Fonte: http://media3.s-nbcnews.com/j/MSNBC/Components/Photo/_new/091006-tech-volcano-hmed.grid-6x2.jpg

Ciclo de carbono rápido

Este ciclo é na sua maioria o movimento de carbono através das formas de vida na Terra (biosfera). Entre 1000 e 100.000 milhões de toneladas de carbono movimentam-se no ciclo de carbono rápido todos os anos.

As plantas e o fitoplankton são os principais componentes deste ciclo. Estes retiram dióxido de carbono da atmosfera ao absorvê-lo nas suas células. Usando a energia dos Sol, as plantas e o plankton combinam o dióxido de carbono e água para formar açúcar e oxigénio.

O ciclo de carbono rápido está intimamente ligado com a vida das plantas que a época de crescimento pode ser vista na forma como a concentração de dióxido de carbono varia na atmosfera. No inverno no hemisfério norte, poucas plantas crescem e muitas estão em decomposição, as concentrações de dióxido de carbono sobem. Durante o verão, quanto as plantas começam a crescer, as concentrações descem.

Alterações mensais de dióxido de carbono e Produtividade primária líquida em Agosto e Dezembro
(Fonte: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/)

Alterações do ciclo do carbono

Sem perturbação, os ciclos rápido e lento mantêm uma concentração relativamente estável de dióxido de carbono na atmosfera, solo, plantas e oceanos. Mas quando algo altera a quantidade de carbono num reservatório, terá efeitos nos outros reservatórios.

Hoje as alterações no ciclo de carbono estão a acontecer devido à actividade humana. Nós perturbamos o ciclo ao queimar combustíveis fósseis e ao fazermos alterações no solo. Quando destruímos florestas, libertamos o dióxido de carbono armazenado na biomassa das plantas e reduzimos a capacidade das florestas em absorver o gás. Ao convertermos as florestas em terrenos agrícolas e pastagens, também reduzimos a capacidade de armazenamento de dióxido de carbono. Os humanos emitem cerca de mil milhões de toneladas de carbono para a atmosfera por ano através de alterações no uso de solo.

Sem a interferência humana, o carbono presente nos combustíveis fósseis seria libertado para a atmosfera lentamente através da actividade vulcânica ao longo de milhões de anos. Nós aceleramos o processo, ao libertarmos quantidades enormes de carbono através da queima de carvão, petróleo e gás natural.

Emissões globais de dióxido de carbono
(Fonte: http://www.skepticalscience.com/images/co2_emissions.gif)

Desde o início da revolução industrial, as concentrações de dióxido de carbono na atmosfera aumentou de 280 partes por milhão (ppm) para mais de 400 ppm, a mais alta em 2 milhões de anos.

Fonte:
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/

Ciclo da água

A água é uma  substância crucial para a vida na Terra. O ciclo da água ou o ciclo hidrológico recolhe, purifica e distribui a quantidade fixa de água do Planeta.

Ciclo da água
(Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/Watercyclesummary.jpg)

O ciclo da água é alimentado pela energia do Sol e envolve três grandes processos: evaporação, precipitação e transpiração. A radiação solar provoca a evaporação da água contida nos oceanos, lagos, rios e solo. A evaporação transforma a água em estado líquido para vapor de água e, posteriormente a gravidade faz com que a água regresse à superfície terrestre como precipitação. Em terra, 90% da água que chega à atmosfera evapora da superfície das plantas, através do processo de evapotranspiração, e do solo.

A água que regressa à superfície terrestre como precipitação segue diferentes caminhos. A maior parte da precipitação que ocorre sobre ecossistemas terrestres escorre superficialmente e reúne-se para formar rios e ribeiros. Parte dessa água à superfície, infiltra-se nas camadas superiores do solo e é usada pela plantas e outra parte evapora-se dos solos para a atmosfera. Alguma precipitação é convertida em gelo e armazenada em glaciares, normalmente após longos períodos de tempo. Alguma precipitação infiltra-se no solo e em rochas permeáveis e é armazenada como água subterrâneas em formações geológicas chamadas de aquíferos. Uma porção pequena da água é utilizada pelos seres vivos.

Ao longo do ciclo hidrológico, muitos processos naturais purificam a água. A evaporação e subsequente precipitação actuam como um processo de destilação natural que remove as impurezas dissolvida na água. A água presente em lagos, ribeiros e aquíferos é naturalmente filtrada e parcialmente purificada por processos biológicos e químicos - maioritariamente pela acção de bactérias decompositoras.

Distribuição da água na Terra
(Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/DistributionEarthWater.jpg)

Apenas 2,5% da quantidade total é água doce e apenas parte dela está disponível para consumo humano como água em estado líquido presente em lagos, rios e depósitos subterrâneos.

Nós alteramos o ciclo da água de três principais formas. Primeiro, extraímos grandes quantidades de água doce de ribeiros, lagos e aquíferos a uma tal taxa que a natureza não consegue acompanhar e repor esses volumes. Em segundo lugar, retiramos a vegetação da terra para agricultura, mineração, construção de estradas e outras actividades, e cobrimos muita da superfície terrestre com edifícios, cimento e asfalto. Isto aumenta o escoamento, reduz a infiltração diminuindo a quantidade de água subterrânea, acelera a erosão da camadas superior de solo e aumenta o risco de inundações. Em terceiro lugar, também aumentamos o risco de inundação quando transformamos zonas húmidas ou pantanosas em áreas para agricultura e desenvolvimento urbano. Estas zonas, se não disturbadas, fornecem o serviço natural de controlo de inundações, actuando como esponjas que absorvem e contêm excessos de água provenientes de precipitação abundantes e rápido derretimento de neve.

Fontes:

Living in the environment - G. Tyler Miller, Scott E. Spoolman

/http://water.usgs.gov/edu/watercycle.html)

Rumo a um abastecimento global de alimentos sustentável

A criação de sistemas agrícolas sustentáveis por todo o Mundo é absolutamente vital. Estes sistemas devem simultaneamente abastecer a população mundial em número crescente e reduzir as ameaças sobre os principais ecossistemas. Também os sistemas agrícolas terão de ser mais resilientes no que toca às alterações climáticas e outras alterações ambientais. Precisamos de pensar o que acontecerá se continuarmos com as práticas de hoje - cenário business as usual (BAU) - em contraste com o que é necessário fazer, que é mudar o nosso comportamento e atitude perante a alimentação e, portanto, devemos redesenhar os nossos sistemas agrícolas e entrar numa trajectória de desenvolvimento sustentável.

Fonte: http://www.yalescientific.org/wp-content/uploads/2015/03/Graphic1_KSW_YSM.jpg

O quadro tenta resumir esses riscos e permite uma análise de quão sérios são particulares riscos em particulares zonas do globo. O risco assume a letra "H" quando é considerado elevado e a letra "M" quando é considerado moderado.

Riscos associados à prática de uma agricultura não sustentável num cenário de Business-as-usual
(Fonte: http://unsdsn.org/wp-content/uploads/2014/02/130919-TG07-Agriculture-Report-WEB.pdf)

Este cenário significa um aumento na insegurança alimentar em algumas partes do Mundo. Os locais sob maior ameaça são a África sub-sariana e o Sul da Ásia, os dois epicentros de subnutrição. Mas deve-se notar a crescente ameaça para o Norte de África e Médio Oriente, onde os indícios climáticos sugerem que estas regiões vão assistir a fenómenos de seca significativos no futuro.

Certamente que existirão perigos assinaláveis em zonas como o Este e Sudeste da Ásia dado que sofrerão de stress híbrido e nas áreas com altas temperaturas o abastecimento de alimentos sofrerá danos.

O fenómeno da mal-nutrição associado a sub-nutrição continuará a ter o seu epicentro na África sub-sariana e no Sul da Ásia. Outro problema associado à mal-nutrição - a obesidade - irá agravar-se na América do Norte e América Latina.

A alteração do uso do solo trará custos enormes para as regiões com floresta tropical como a América Latina, África sub-sariana e partes do Sudeste asiático. A degradação da solo é já um grande problema em partes da África sub-sariana e Sul e Este da Ásia. A perda de biodiversidade é já uma moderada ou grande ameaça em qualquer região do Mundo.

Embora algumas regiões escapem a alguns riscos, não existem regiões sem algum risco associado. As regiões mais pobres de hoje estão em grande perigo, porque as pessoas estão já a viver no limite, em ambientes frágeis como os ecossistemas tropicais e áridos.

Como entramos numa trajectória de desenvolvimento sustentável nesta área?

Dada a complexidade do problema e a múltiplas ligações, as respostas têm de ser de natureza diversa, de natureza holística e adaptadas ao contexto local. Estas são algumas das respostas possíveis:

• Melhorar a capacidade de produzir alimento através do aumento do rendimento por unidade de terreno.
• Usar variedades de culturas resistentes à seca em certas regiões face ao aumento da frequência de fenómenos de seca.
• Tornar as variedade de culturas mais nutritivas.
• Usar a agricultura de precisão que usa a informação para economizar o uso de água, azoto e outros inputs de forma a que a produção tenha menos impacto ambiental.
• Melhorar a gestão do solo através de testes e mapeamento.
• Melhorar a gestão dos recursos hídricos.
• Melhorar os processos de colheita, armazenamento e transporte dos alimentos de forma a evitar as perdas.

Em suma, o caminho para o desenvolvimento sustentável nesta área envolve mudanças de comportamento, consciencialização pública, responsabilização política e individual e o investimento em novos sistemas e tecnologia, que podem reduzir de forma dramática as pressões sobre o ambiente natural e ajudar a tornar a nossa economia e modo de vida mais resiliente às alterações ambientais. A agricultura sustentável e a segurança alimentar continuam a ser um problema ainda não resolvido e são áreas que exigem que se encontram soluções a nível local. Daí que os sistemas alimentar es sustentáveis e a luta contra a fome irão ter um lugar de destaque nos objectivos de desenvolvimento sustentável.

Fonte:
The Age of Sustainable Development - Jeffrey D. Sachs

Como o sistema alimentar ameaça o ambiente

O problema com o abastecimento de alimentos torna-se ainda mais complicado pelo facto de, para além de estar ameaçado pelas alterações ambientais, os sistemas agrícolas são a principal fonte de alterações ambientais provocadas pelo homem! Por outras palavras, eles próprios são a fonte da ameaça à produção de alimentos no futuro.

O nosso problema não está só em como alimentar mais pessoas e como alimentar uma população crescente de uma forma mais nutritiva. Não só em como vamos manter a produtividade agrícola em face dos problemas ambientais. Mas também o desafio de alterar as práticas correntes de forma a diminuir o impacto ambiental.

Quais são os impactos gerados pela agricultura?

O sector agrícola (incluindo os efeitos da desflorestação para terreno agrícola e pastagens) é o maior emissor dos principais gases com efeito de estufa (GEE): dióxido de carbono, metano e óxido nitroso. Por outro lado, os agricultores introduzem azoto no solo na forma de fertilizantes químicos e adubos verdes. O azoto é um macro-nutriente fundamental para as culturas. No entanto, o uso excessivo de fertilizantes com azoto provoca danos no ecossistema pela alteração da intensidade dos fluxos no ambiente. O terceiro maior impacto é a destruição de habitats. O que não é inteiramente surpreendente dado que cerca de 40% da área total da Terra é terreno agrícola.

Existem outras formas de como o ambiente é danificado pela agricultura. Estas incluem os pesticidas, herbicidas e outros químicos usados na produção que são uma das principais ameaças à biodiversidade. O uso excessivo de água potável para irrigação é outro problema. Cerca de 70% da água potável usada pelos humanos destina-se à agricultura, com cerca de 10% destinado a uso doméstico e os restantes 20% a serem usados na indústria.

Uso de pesticidas entre 2005 e 2009
(Fonte: https://www.washingtonpost.com/blogs/wonkblog/files/2013/08/pesticide-use-farms.png)

O gráfico abaixo mostra a quantidade de GEE emitida de acordo com o sector da economia.

Emissões de gases com efeito de estufa por sector da economia em 2010
(Fonte: http://climatica.org.uk/wp-content/uploads/2014/04/IPCC_WG3_SPM_Figure_2.png)

A produção de electricidade e calor, através do uso de carvão, petróleo e gás, é responsável por 25% das emissões de dióxido de carbono. O sector do transporte é responsável por 14% das emissões totais. Os processos industriais como a produção de ferro e petroquímica, contribuem com cerca de 21%. O sector da agricultura, floresta e outro uso da terra é responsável por 24% das emissões que incluem dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e poluentes químicos. Se excluirmos o sector da energia, o sector relacionado com a agricultura - AFOLU - é o que tem mais peso para a emissão de GEE.

O outro impacto principal da agricultura acontecem nas florestas. A perda de floresta está a acontecer em todas as grandes florestas tropicais: na bacia do Amazonas, na bacia do Congo e no arquipélago da Indonésia. Na Amazónia, a floresta está a ser substituída por pastagens, terrenos agrícolas e infra-estruturas. No sudeste asiático, a procura de madeiras maciças por parte de economias emergentes como a China e a plantação de outras espécies arbóreas são as responsáveis por grande parte do abate da floresta. Em África, não existe um abate massivo mas a procura de madeira nas margens das florestas por parte dos pequenos agricultores para a produção de carvão está a contribuir para a desflorestação e perda de habitat.

Fonte:

The Age of Sustainable Development - Jeffrey D. Sachs

Como as alterações ambientais ameaçam o sistema alimentar

São diversos os problemas que ameaçam o nosso sistema alimentar. Um número vasto de pessoas não têm segurança alimentar; os sistemas agrícolas estão sobre stress tremendo e portanto, incapazes de assegurar dietas e nutrição saudáveis de forma económica e sustentável a fim de corresponder às necessidades das populações a nível local e global.

Um dos desafios mais prementes é o facto de a população continuar a crescer a um rápido ritmo, mesmo em termos absolutos. Todo os anos, cerca de 75 milhões de pessoas são adicionadas à população mundial. Por volta de 2025, o mundo atingirá 8 mil milhões de pessoas. A estimativa da Divisão da População das Nações Unidas coloca a população mundial em 10.9 mil milhões de pessoas por volta do ano de 2100, num cenário de fertilidade média.

Enquanto que o Mundo enfrenta o desafio de alimentar um número cada vez maior de pessoas, o actual abastecimento alimentar, já sob grande stress, irá ser sujeito a novos factores de perturbação por um conjunto de factores. Um deles é a crescente tendência de os países com rendimentos em crescimento de consumirem mais carne na sua dieta, aumentando assim a procura por cereais forrageiros. O segundo maior desafio são as alterações ambientais que tornam difícil a produção de alimentos em muitas partes do Mundo. Estas ameaças e alterações surgem de várias formas. As alterações climáticas são a principal ameaça.

As temperaturas mais elevadas em geral vão ser prejudiciais à produção de alimento nos locais onde os climas são quentes. Especialmente nas regiões tropicais mais pobres do Mundo, as culturas irão enfrentar stresses relacionados com a temperatura.

O aquecimento também será acompanhado de alterações nos padrões de precipitação regionais e globais. Muitas partes do Mundo tornar-se-ão mais secas e em muitas delas serão extremamente difícil, talvez impossível, cultivar alimentos. É um princípio geral de que as zonas secas tropicais e sub-tropicais tenderão a ficar mais secas, enquanto que as zonas mais húmidas perto do equador tornar-se-ão mais húmidas, com episódios de precipitação mais intensos.

As alterações climáticas também significarão o aumento do nível médio das águas do mar. Zonas costeiras de planície cultivadas estarão ameaçadas bem como zonas em deltas de grandes rios poderão ser inundadas por cheias ou até permanentemente inundadas.

Por outro lado, as emissões de dióxido de carbono estão a alterar o Ph dos oceanos. A acidificação dos oceanos tem implicações sérias para outra parte do fornecimento de alimentos: vida marina. Uma concentração mais elevada de dióxido de carbono atmosférico conduzirá a uma maior acidez dos oceanos, que dificulta a formação de carbonato de cálcio, componente essencial da constituição das estruturas de determinados organismos.

Outras alterações ambientais estão a afectar terrenos agrícolas e ameaçar a produção agrícola. Os produtores usam grandes quantidades de pesticidas e herbicidas nas suas culturas, mas estes químicos poluem os solos e o ambiente e afectam a biodiversidade nessas áreas.

As espécies invasoras são outro problema. Quando uma espécie é deliberadamente ou acidentalmente deslocadas de um ambiente para outro, pode desequilibrar o seu ecossistema. Uma nova espécie sem predadores naturais introduzida num ecossistema, pode tornar-se selvagem e competir com a espécie nativa.

O stress ambiental também ameaça as terras irrigadas do Mundo. O problema é que o nosso sistema de irrigação global depende de fontes de água potável - rios, glaciares e águas subterrâneas - que estão sob ameaça de sobre-utilização e das alterações climáticas provocadas pelo homem.

A rápida degradação, empobrecimento e até a perda dos solos são resultado da agricultura intensiva e as consequências são muito graves como a desflorestação, a perda de habitat e a emissão de dióxido de carbono para a atmosfera.

Todas estas ameaças ambientais mostram o facto de os nossos sistemas agrícolas, mais do que outra actividade humana, dependerem do clima e dos ambientes que nós conhecemos. O abastecimento de alimentos depende dos padrões hidrológicos, da química dos oceanos e dos padrões de biodiversidade, que estão sob ameaça devido à acção humana.

Fonte:
The Age of Sustainable Development - Jeffrey D. Sachs