Árvores Geneticamente Modificadas são Vistas como uma Solução por Esses Cientistas para Absorver o Excesso de Carbono no Mundo

Na escola primária, Charles DeLisi teve sua primeira indicação de mudanças no meio ambiente. Ele morava em uma área muito arborizada, com árvores enchendo seu bairro, o que era uma sorte para ele, pois gostava de brincar na floresta. No entanto, um dos eventos mais tristes de sua adolescência, como ele descreve, ocorreu na época em que ele entrou no colégio, muitas de suas amadas árvores desapareceram – cimentadas.

De acordo com DeLisi, estamos nos aproximando de outro ponto de ruptura onde, como sua amada floresta, grandes áreas de playgrounds da natureza irão desaparecer, mas em uma escala maior. 40 bilhões de toneladas de dióxido de carbono são liberados na atmosfera todos os anos pela humanidade – uma taxa que pode ter consequências graves se não for controlada.

Ele explica que a temperatura aumentaria mais 0,4 a 0,5 graus Celsius mesmo se fôssemos para zero (emissões de carbono) hoje, causando um colapso desastroso do sistema de corais. Este colapso equivale a uma perda massiva de vidas – toda a ecologia e todos os peixes e outros enfeites que dependem dos recifes de coral.

A meta do governo de atingir zero emissões líquidas de carbono até 2050 é ambiciosa, de acordo com DeLisi, engenheiro biomédico da Universidade de Boston. E mesmo se eles conseguirem, ainda haverá algumas emissões que precisam ser compensadas. Usando métodos de captura de carbono, como a captura direta de ar – máquinas gigantes que aspiram o carbono da atmosfera – dezenas de países, incluindo EUA, Japão, Reino Unido e Alemanha, visam compensar as emissões de gases de efeito estufa remanescentes.

Mas, de acordo com DeLisi, é necessária uma nova maneira de sugar muito mais carbono da atmosfera, porque equilibrar-se não é suficiente. Ele acrescenta que não fazer as duas coisas não nos levará muito longe. Com árvores geneticamente modificadas, ele deseja trazer tecnologias de “redução de carbono” para a conversa.

A fim de criar soluções, como modificar geneticamente árvores famintas por carbono, DeLisi organizou um workshop no ano passado com uma equipe de profissionais experientes, incluindo Sir Richard Roberts (bioquímico, ganhador do Nobel e defensor ferrenho dos OGM), Val Giddings (um geneticista da Fundação de Tecnologia da Informação e Inovação) e pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory. E eles estão mais perto disso.

Árvores supercharged, remédios naturais da natureza

É uma ideia simples: aumentar a capacidade da árvore de absorver dióxido de carbono da atmosfera e usá-lo para combater as mudanças climáticas.

As árvores pegam o dióxido de carbono atmosférico e o transformam por meio da fotossíntese em oxigênio e carbono. Depois disso, eles liberam o oxigênio no ar que respiramos e armazenam o carbono em suas folhas, raízes e tronco.

Mas o armazenamento natural de carbono não é permanente. O desmatamento e os incêndios florestais podem liberar tudo de volta para a atmosfera. Até mesmo as infestações de insetos podem causar a decomposição das florestas e o lançamento de carbono.

Um mundo ideal equilibraria o processo – o carbono que entra na atmosfera sai, e vice-versa. Mas acrescente o excedente de dióxido de carbono que os humanos emitem por meio de processos industriais, como a queima de combustíveis fósseis ou a agricultura em expansão, e o sistema é dominado. A natureza não pode sustentar.

DeLisi e sua equipe dizem, por que não turbinar as árvores para que elas possam acompanhar, por meio da engenharia genética das árvores para crescer mais rápido ou até mesmo ter raízes mais profundas?

Quando se trata de sequestro de carbono, questão de idade e tamanho. A taxa de absorção de carbono acelera com o envelhecimento da árvore, acumulando a maior parte do carbono armazenado na última fase de sua vida. Árvores grandes e antigas são alguns dos maiores depósitos de carbono da Terra. O maior 1% das árvores armazenam 50% do carbono capturado nas árvores em todo o mundo. Mas pode levar centenas ou talvez milhares de anos para uma nova árvore atingir essa idade e tamanho.

Atualmente, esses pesquisadores querem usar a engenharia genética para aumentar sua taxa de crescimento para que possam alcançar o status de “crescimento antigo” em apenas 20 a 50 anos, absorvendo mais carbono em menos tempo. Além disso, o carbono guardado na origem é arrastado para baixo da sujeira, mesmo se a árvore for cortada, morrer ou queimar. Árvores melhoradas com raízes extra-profundas podem armazenar mais carbono.

Um extra: DeLisi afirma que as árvores geneticamente modificadas também podem ser programadas para transformar o carbono capturado em um material de carbonato de cálcio branco, o que poderia impedir que o carbono fosse lançado novamente se a árvore se decompor. Este produto pode até ser recolhido e usado como fonte natural de matéria-prima para plástico ou outros materiais resistentes.

DeLisi diz que as vias biológicas para converter dióxido de carbono em carbonato de cálcio já são bem compreendidas – nos corais. Em teoria, os cientistas poderiam transferir esses caminhos para as árvores, retirando carbono e transformando os troncos das árvores em madeira ultra-dura, adequada para edifícios e outras estruturas.

“Se você está cortando (as árvores) para fornecer madeira estrutural para edifícios, isso vai proteger o carbono por um bom período de tempo”, disse Val Giddings, geneticista da Fundação de Tecnologia da Informação e Inovação, uma empresa tanque trabalhando em inovação tecnológica e também em políticas públicas.

“Isso atenua o reservatório de carbono existente na atmosfera e dá tempo para que mais repositórios geológicos permanentes sejam estabelecidos. Não há dúvida de que se trata de uma atualização em relação ao status quo.”

Criar alternativas econômicas para os combustíveis fósseis se tornará essencial, de acordo com DeLisi. Mas embora ele diga que embora os EUA possam mudar para a energia renovável, será um desafio para os países em desenvolvimento fazer a mudança. Eles dependem de combustíveis fósseis porque são mais acessíveis.

Outras soluções, como purificadores industriais que sugam carbono da atmosfera, são caras e menos eficazes. A geoengenharia solar – pulverizando ácido sulfúrico na atmosfera para bloquear o calor do sol – pode ter repercussões não intencionais e não aborda o acúmulo de carbono na atmosfera. Por que não criar um remédio natural da natureza?

Algumas pessoas já estão trabalhando para fazer isso acontecer.

Maddie Hall é o fundador e CEO da Living Carbon, uma startup que desenvolve choupos e pinheiros geneticamente modificados, eficientes em absorver muito mais dióxido de carbono do que as árvores comuns.

Ela diz que sua startup, que tem menos de dois anos de idade, está operando em “modo furtivo”. Eles já levantaram milhões em financiamento de capital de risco. Seu trabalho é principalmente proprietário; no entanto, ela diz que já têm mudas no solo e as árvores estarão prontas antes do final do ano.

Negócio arriscado

Mas os organismos geneticamente modificados têm um fundo de disputa. Alguns cientistas estão preocupados com o risco ambiental e também se estressam com a mudança irreversível da ecologia da floresta. A espécie humana já mexeu bastante com o planeta, dizem eles.

Ricarda Steinbrecher, uma geneticista molecular, diz que apesar de desenvolvimentos como o CRISPR, que ela considera uma “excelente ferramenta de pesquisa para aprender mais sobre genes, suas funções, regulação, interações e interdependências”, existem ameaças com árvores projetadas.

“As possibilidades de investigação e compreensão são restritas, principalmente quando se considera a complexidade não só das árvores, mas dos ecossistemas de que fazem parte, tanto no tempo quanto no espaço”, afirmou por e-mail.

Como as árvores demoram tanto para crescer e estão ligadas a vários sistemas na natureza, elas são tão complexas que “atualmente, nenhuma avaliação de risco significativa e suficiente de árvores GM (geneticamente modificadas) é viável”, escreveu ela em 2008 – e ela diz ainda se mantém hoje.

O biólogo William Powell, diretor da American Chestnut Research & amp; Programa de restauração, agradece essas preocupações. Ele afirma que é essencial olhar para o contexto ecológico de uma árvore geneticamente modificada (e isso é necessário para aprovação do USDA, o departamento que regulamenta quais árvores OGM podem ser liberadas na natureza).

O trabalho de Powell no castanheiro americano começou em 2006. Um fungo eliminou a castanha americana, mas várias raízes permaneceram, uma vez que o fungo não consegue penetrar no solo. Atualmente, uma nova árvore pode brotar de um sistema radicular, mas se ela crescer mais alta do que um arbusto, a praga a elimina de volta ao solo.

Para salvar a espécie, Powell transferiu um gene crucial da planta do trigo para as células da castanha americana. O gene aumenta a resistência ao fungo que causa a praga.

Ele está realizando uma coleção de exames ambientais para garantir que sua castanha americana modificada seja uma verdadeira castanha americana: as nozes são igualmente nutritivas, as folhas caídas não prejudicam os insetos, etc.

Até agora, tudo bem, diz ele.

Mas Powell está angustiado com a má reputação que os OGMs têm. Muitos americanos não confiam nos OGMs, principalmente nos alimentos, apesar de um consenso científico praticamente unânime de que os OGM são seguros. Na verdade, diz Powell, a engenharia genética e a edição de genes têm menos repercussões inesperadas do que os meios antiquados de modificação de plantas – o cruzamento de híbridos.

“Essencialmente, temos tudo ao contrário aqui. O caminho mais seguro é aquele que uma vez que as pessoas mais temem”, diz ele.

Antes que os cientistas pudessem fazer engenharia genética e edição de genes, fazendeiros e cientistas alteraram os genes de uma planta cruzando-os. Mas fazer isso poderia introduzir milhares de genes adicionais, novas variantes e mudanças não planejadas. Com o CRISPR e outros novos métodos, eles podem se concentrar na mudança de um gene específico por vez.

“Existem menos consequências não intencionais do que as antigas abordagens de procriação de pessoas, especialmente de híbridos, em que você pega duas espécies e as cruza. Isso causa todo tipo de mutação. Mistura genes em espécies que se desenvolveram em ambientes diferentes”, diz ele.

“(Os métodos modernos são) realmente mais desejáveis ​​para coisas como a conservação porque você está mantendo a solidez da árvore que está fazendo e apenas fazendo pequenas mudanças”, acrescentando que o mesmo é verdadeiro para os cultivos OGM.

Inicialmente um racionalista OGM, Val Giddings, um dos geneticistas da equipe de DeLisi, passou quatro décadas “sendo cauteloso” – procurando perigos e avaliando os riscos associados às árvores geneticamente modificadas. Em última análise, como Powell, ele não identificou nenhuma repercussão preocupante.

“Posso dizer que apesar de uma enorme quantidade de sangue e tesouros investidos na busca de problemas peculiares associados ao uso dessas técnicas de engenharia genética para fazer variedades melhoradas de plantações ou gado, ninguém desenvolveu um problema novo”, diz ele.

“Existem possíveis problemas que podem surgir e que podem estar relacionados à segurança. Mas nenhum é novo para nós. Cada um deles está familiarizado com o que fizemos com o melhoramento clássico de plantas”, explicando que se você plantar uma árvore em um região de período seco, e ele absorve água em excesso, então isso é um problema.

Mas é o tipo de problema que já conhecemos.

“O principal risco que vejo é não agir rápido o suficiente para lucrar com essa oportunidade”, diz ele.

Culturas vs. Florestas

Martin Bunzl, professor emérito da Rutgers University, repete o sentimento de Steinbrecher em relação aos riscos desconhecidos. Ele diz que devemos nos preocupar com as possíveis repercussões indiretas de novos sortimentos de árvores.

“Não sabemos o que é a interdependência e o que muda a escala de tempo dessa interdependência”, diz ele. Mas ele não é anti-OGM – ele favorece as plantações geneticamente modificadas como um remédio para as mudanças climáticas, no lugar das árvores.

Como as safras são plantadas e colhidas a cada ano, o prazo é reduzido e, portanto, pesquisar e avaliar os riscos envolvidos é mais viável. Além disso, os agricultores compram e plantam safras a cada ano, de modo que as safras geneticamente modificadas já têm um plano de distribuição embutido.

A iniciativa Harnessing Plants Initiative do Salk Institute for Biological Studies lidera a busca por plantações geneticamente modificadas que visam as mudanças climáticas. Recentemente, eles fizeram incursões na compreensão dos mistérios genéticos por trás da lentilha-d’água, a planta de crescimento mais rápido do mundo. Eles desejam criar plantas de última geração aprimoradas para combater as mudanças climáticas – usando recursos exclusivos como raízes superprofundas, resistência a pragas e taxas de crescimento rápido.

Wolfgang Busch, um biólogo vegetal com a iniciativa, diz que mesmo quando as safras são colhidas, suas raízes permanecem no solo, retendo o carbono sob o solo por mais tempo.

Ele não é partidário quando se trata do debate plantações versus árvores. Ele diz que há um potencial considerável de usar a natureza para enfrentar a crise climática, impulsionando esses processos naturais

“Quanto mais prática neste campo usar a engenharia genética para mitigar, minimizar as mudanças, melhor”, diz ele.