Un studiu revoluționar al corporației agricole de stat Embrapa a constatat că grâul produs în Brazilia are o amprentă de carbon mai mică decât media globală și indică modalități specifice de reducere în continuare a emisiilor de gaze cu efect de seră. O analiză efectuată în ferme și în industria morăritului din sud-estul Paraná a constatat că adoptarea de practici durabile și tehnologii existente ar putea reduce impactul asupra mediului al producției de grâu din țară cu până la 38%.

Studiul, publicat în revista științifică Journal of Cleaner Production, este primul din America de Sud care evaluează amprenta de carbon a grâului de la cultivare până la producția de făină. A fost, de asemenea, primul studiu de acest gen dedicat acestei culturi într-un mediu subtropical. Media braziliană a fost de 0,50 kg echivalent dioxid de carbon (CO₂eq) per kilogram de grâu produs, sub media mondială de 0,59 kg.

Oamenii de știință au evaluat 61 de locații rurale de grâu în sezonul 2023/2024 și au monitorizat întregul proces de producție la uzina Paraná, înregistrând totul, de la utilizarea îngrășămintelor și pesticidelor agricole până la transportul cerealelor, uscarea, măcinarea și prelucrarea cerealelor în făină.

Rolul îngrășămintelor agrochimice în reducerea amprentei de carbon a grâului

O amprentă de carbon reprezintă totalul emisiilor de gaze cu efect de seră cauzate de un obiect, eveniment, organizație, serviciu, loc sau produs individual, exprimate ca echivalent de dioxid de carbon (CO2eq).

Studiul a constatat că îngrășămintele sunt principalul contributor la amprenta de carbon a culturii grâului. Cel mai mare impact vine din emisiile de protoxid de azot (N₂O) din aplicarea ureei, un îngrășământ care poate emite 40% din gazele cu efect de seră implicate în producția de grâu.

Ureea este principalul îngrășământ folosit în cultura grâului, deoarece are cel mai mic cost unitar al nutrienților dintre îngrășămintele cu azot disponibile pe piață. Potrivit studiului, înlocuirea acestui îngrășământ cu nitrat de calciu amoniu ar putea reduce emisiile de carbon cu 4%, minimizând semnificativ impactul asupra mediului.

Acidificarea solului, una dintre categoriile cu cel mai mare impact asupra mediului, poate fi atenuată și prin înlocuirea ureei cu azotat de calciu amoniu. "Când ureea nu este utilizată pe deplin de plante sau este levigată sub formă de azotat, apar reacții care eliberează ioni de hidroniu, crescând aciditatea solului. Dimpotrivă, îngrășămintele pe bază de azotat de calciu amoniu ajută la neutralizarea acestui efect datorită conținutului de calciu", explică cercetătorul de la Unitatea de Metodologie (Embrapa Meio Ambiente) Marilia Folegatti.

Alte tehnologii care pot reduce dependența de îngrășămintele sintetice și pot minimiza impactul asupra mediului, cum ar fi biofertilizatoarele, biopesticidele, îngrășămintele cu eliberare lentă și nanofertilizatoarele, ar trebui de asemenea luate în considerare, a spus ea. Ea amintește că se fac cercetări în domeniul producerii de uree verde și azotat de amoniu din surse regenerabile de energie.

Cercetătorul tropical Embrapa Agroindústria Maria Clea Brito de Figueiredo observă că utilizarea îngrășămintelor cu azot este, de asemenea, cea mai mare sursă de emisii de gaze cu efect de seră în alte culturi ale căror amprente de carbon și apă le-a analizat Embrapa, inclusiv pomii fructiferi tropicali precum mango, pepene galben și nucă de cocos. „În plus, producția de îngrășăminte sintetice produce metale grele care contribuie la poluarea solului, ceea ce poate afecta calitatea produselor alimentare, sănătatea umană și ecosistemele”, avertizează omul de știință.

Studiul arată, de asemenea, că adoptarea de soiuri de grâu mai productive poate reduce impactul asupra mediului în câmp, deoarece ajută la producerea unor randamente mai mari cu mai puține resurse.

Studiul subliniază, de asemenea, importanța luării în considerare a altor factori de mediu, cum ar fi biodiversitatea și sănătatea solului. Cercetările viitoare care integrează aceste aspecte pot oferi o înțelegere mai cuprinzătoare a durabilității producției de grâu în regiunile tropicale și subtropicale.

Reziliența la climă a producției de grâu

Într-un context global, datele disponibile indică faptul că amprenta de carbon a producției de grâu variază între 0,35 și 0,62 kg CO₂ per kg de cereale, în funcție de condițiile climatice și de practicile agricole din fiecare regiune de cultivare a grâului. Emisiile medii globale de CO₂ sunt estimate la 0,59 kg pentru fiecare kg de boabe de grâu produs.

În acest context, Brazilia se află într-o poziție avantajoasă. În cele din urmă, amprenta medie de carbon a fost de 0,50 kg CO2 pentru fiecare kg de grâu produs în Brazilia, mai mică decât cifrele înregistrate în China (0,55), Italia (0,58) și India (0,62). "Încă putem îmbunătăți situația. Studiul arată că, cu o serie de ajustări, cifrele noastre ne-ar putea apropia de punctele de referință precum Australia și Germania, care sunt aproape de 0,35", spune Alvaro Dossa, analist la Embrapa Trigo. Potrivit lucrării, în scenariile studiate folosind tehnologiile existente, amprenta de carbon a grâului brazilian ar putea fi redusă cu până la 38% mai mult.

La nivel global, datele privind amprenta de carbon sunt defalcate pe continent, cu medii estimate pentru Africa (0,24), Asia (0,25) și Japonia (0,26).

și (0,68), Europa (0,33), America de Nord (0,42) și Oceania (0,29, dar cu producție de grâu în curs de dezvoltare). Studiul prezentat de Embrapa este primul care evaluează amprenta de carbon din America de Sud.

Pe lângă amprenta de carbon, au fost analizați impactul grâului și al făinii de grâu asupra utilizării apei, acidificării solului, eutrofizării (de apă marină și dulce) și alți parametri.

"Producția de grâu din Brazilia are un impact mai mare în categorii precum acidificarea solului și ecotoxicitatea terestră din cauza emisiilor de îngrășăminte și pesticide. Cu toate acestea, rezultatele studiului arată că, prin utilizarea unor soiuri mai eficiente și metode durabile, producția braziliană se poate consolida printre cele mai durabile din lume", evaluează Marilia Folegatti.

Un parteneriat cu compania de morărit Moageira Irati a permis cercetătorilor să efectueze un studiu pentru a evalua amprenta de carbon a făinii de grâu produsă în Brazilia. Au fost evaluate toate etapele procesului de producere a făinii: de la agricultură (creștere și management), logistica transportului și livrarea la fabrică (curățare, uscare și depozitare) până la procesul de transformare a cerealelor în făină (umezire și măcinare).

Amprenta de carbon a producției de făină de grâu în Brazilia a variat între 0,67 (de la mori mari) și 0,80 (de la mori mici). Această cifră este mai mică decât cifrele medii înregistrate, de exemplu, în Spania (0,89) și Italia (0,95).

Unul dintre factorii care face ca Brazilia să fie competitivă în comparație cu țările cu climă temperată este expunerea sa ridicată la lumina solară, care permite utilizarea energiei fotovoltaice, o resursă naturală regenerabilă care poate fi utilizată în diferite etape ale industriei.

Potrivit omului de afaceri Marcelo Vosnicki, directorul Moageira Irati, producția de alimente cu un impact mai mic asupra mediului devine din ce în ce mai apreciată de piață.

"Lucrăm să arătăm lumii cum modelul nostru de producție de grâu se conectează cu agricultura durabilă, cu emisii scăzute de carbon. Pentru a demonstra că făina noastră este produsă în mod durabil, trebuie să validăm științific rezultatele acestui proiect. "Cred că această inițiativă va crea oportunități bune de afaceri pentru toți cei implicați în lanțul brazilian de aprovizionare cu grâu", spune directorul Moageira Irati, Marcelo Vosnica.

Cercetătorii Embrapa implicați în proiect se așteaptă ca rezultatele ciclului de viață al grâului să fie utilizate pentru a evalua alte produse legate de cereale, dar în general acestea sunt menite să ghideze cultivarea durabilă a grâului brazilian.

Studiul este unul dintre rezultatele proiectului „Indicatori și tehnologii ESG (Environment, Society and Governance) in Wheat Milling in Paraná”, lansat în 2023 ca parte a parteneriatului dintre Embrapa Trigo și Moageira Irati.

Studiul a implicat 61 de producători rurali din regiunea de sud-est a Paraná în timpul recoltei de grâu 2023/2024. Acest studiu a evaluat mai mulți indicatori de durabilitate, examinând impactul emisiilor de carbon înainte de poarta fermei (îngrășăminte, pesticide, semințe), în timpul producției (plantare, prelucrare a solului, recoltare și transport) și în industrie (uscare, energie, deșeuri). „Colectăm toate informațiile despre fluxurile și procesele de intrare și ieșire din sistemul de producție pentru a evalua ciclul de viață al grâului până la producerea produsului final”, spune analistul Embrapa Alvaro Dossa.

Fermele care participă la proiect cultivă grâu în zone uscate de aproximativ 30 de ani, folosind rotația culturilor și însămânțarea directă în paie. Studiul a analizat factori precum dimensiunea sitului, tipul de îngrășământ utilizat și varietatea și modul în care aceștia sunt relaționați cu potențialele impacturi asupra mediului.

Pe baza datelor obținute s-au putut identifica două tipuri de producători de grâu, la care principalul factor de diferențiere a fost dimensiunea terenurilor. Astfel, amprenta de carbon (kilogram de CO2 pentru fiecare kilogram de grâu produs) a ajuns la 0,58 în întreprinderile mici și 0,47 în întreprinderile mari. „Segmentarea ne-a permis să reprezentăm mai bine realitatea producției de grâu și făină din regiunea de studiu, întrucât ar fi fost greșit să combinăm micii producători, care constituie majoritatea, cu marii producători corporativi, întrucât acest lucru ar fi putut afecta rezultatele și posibilele recomandări viitoare”, explică Dossa.

Metodologia utilizată în studiul grâului brazilian respectă standardele internaționale (ISO 14040 și ISO 14044) și ia în considerare, de asemenea, amprenta apei și potențialul de încălzire globală.