A balança comercial do Brasil, maior produtor mundial de soja, pode ganhar em produtividade com o aquecimento global, mas perde qualidade nutricional. Estudo conjunto de pesquisadores da USP combina experimentos biológicos, estatística e IA para prever impactos de altas temperaturas, seca e CO2 elevado. Publicação: Food Research International.
A pesquisa envolveu pesquisadores do ICMS, IB e Cena da USP. O objetivo foi testar cenários de estresse ambiental e medir efeitos sobre produção e qualidade do grão, com foco em parâmetros bioquímicos como proteínas, lipídios, açúcares e aminoácidos.
Surpreendentemente, a simulação do triplo efeito CO2 elevado, calor e seca mostrou aumento de biomassa e rendimento, mas queda na qualidade nutricional. Aumento de 35% em açúcares solúveis e 175% em aminoácidos, acompanhado de queda de 20% no amido e 6% no teor de proteína.
Experimentos
Os estudos foram feitos com cenários futuros, variando temperatura, disponibilidade de água e CO2, isoladamente e em combinações. A lavoura foi monitorada ao longo do ciclo, com coletas na germinação, no estágio intermediário e na colheita.
As amostras passaram por análises bioquímicas para medir proteínas, lipídios, açúcares, amido e aminoácidos, permitindo avaliar produção e qualidade sob diferentes condições. Dados foram usados em modelos lineares generalizados para entender interações entre fatores.
Diante da dificuldade de reproduzir o efeito triplo em laboratório, a equipe recorreu à ciência de dados. Dados de condições duplas alimentaram modelos de aprendizado de máquina, em especial o XGBoost, que apresentou maior precisão.
Aplicação das ciências de dados
A doutoranda Janaina Fortirer integra dados experimentais com técnicas de IA para estimar produtividade e antecipar decisões de manejo. Os resultados ajudam a planejar cultivares mais resistentes a mudanças climáticas e a orientar políticas de exportação.
A parceria entre Fortirer e a orientadora Cibele Russo, com formação em estatística e dados, permitiu ampliar a caixa de ferramentas analíticas. O trabalho demonstra potencial de uso prático desde as fases iniciais do cultivo.
Para a soja destinada ao consumo humano, o teor de proteína é crítico; para óleo, o conteúdo de ácidos graxos também importa. Os autores destacam que características da soja devem ser consideradas conforme o uso final do grão.
A publicação reforça a importância da integração multidisciplinar na avaliação de impactos climáticos na agricultura brasileira, especialmente em um cultivo central para a economia e a segurança alimentar. O estudo foi assinado por pesquisadores da USP e de institutos associados.
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