Detalhe de abacaxi e mamão, óleo sobre tela de Albert Eckhout

A atual safra de estudos sobre a cana-de-açúcar confere uma tarefa a mais para a planta usada para produzir o açúcar indispensável à maioria dos brasileiros e o álcool que atrai o olhar do mundo e move quase metade dos automóveis no país. A cana emerge agora como uma possibilidade de deter o aquecimento global: o contínuo acúmulo de gás carbônico (CO₂) na atmosfera, que tende a elevar a temperatura do planeta, é inquietante para a humanidade, mas ótimo para as plantas, entre elas a cana. O mesmo CO₂ que vemos como poluição é uma forma de adubo para as plantas. Portanto, a cana, outras culturas agrícolas e muitas espécies de árvores poderiam se beneficiar e crescer mais rapidamente em um ar mais poluído.

A bióloga Amanda Pereira de Souza trabalhou com cana durante 5 anos no Instituto de Botânica, na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e na Universidade de São Paulo (USP). Fez uma série de experimentos e, por fim, demonstrou que a cana mantida em um ambiente com o dobro da concentração atual de CO₂ realiza 30% a mais de fotossíntese e produz 30% mais de açúcar do que a que cresce sob a concentração normal de CO₂. Das câmaras que mantinham esse ar rico em gás carbônico saíram plantas também mais altas e mais encorpadas, com 40% a mais de biomassa. A soja e a batata apresentaram resultados próximos, em experimentos semelhantes. A conclusão que ganha força é que a maioria das outras plantas, incluindo as árvores, deve se beneficiar do provável excesso de gás carbônico, um dos ingredientes essenciais para ocorrer a fotossíntese, embora algumas mais do que outras (ver tabela na próxima página).

Os resultados poderiam representar uma vantagem para o Brasil, a Índia e a China, os maiores produtores de cana-de-açúcar, em um cenário de maior concentração de gás carbônico. Essa conclusão merece, porém, ser examinada com cautela para evitar que a expansão de canaviais como forma de limpar o ar e ao mesmo tempo de produzir riquezas. O papel dos canaviais para retirar gás carbônico do ar seria muito modesto, se comparado ao das florestas tropicais, alerta Marcos Buckeridge, botânico da USP e coordenador desse experimento. Suas estimativas indicam que os canaviais de todo o país absorveriam apenas 1 milésimo dos 3 bilhões de toneladas de CO₂ liberados todo ano nas queimadas da Amazônia.

A soja, que ocupa uma área três vezes maior que a da cana, faz ainda mais fotossíntese e aproveita a água de modo ainda mais eficiente, quando submetida à mesma concentração de CO₂, de acordo com os experimentos coordenados por Carlos Martinez na USP de Ribeirão Preto. Segundo ele, as plantas com estruturas de armazenamento de açúcares – como a cana, a batata, o tomateiro, a soja e o milho – podem crescer até 40% com mais CO₂. “No entanto”, ressalta, “só o excesso de CO₂ não elevará a produtividade das plantas. As outras condições, como água, nutrientes, luz e temperatura, também têm de ser favoráveis”. Dois especialistas em fisiologia de plantas, Jon Lloyd, da Inglaterra, e Graham Farquhar, da Austrália, alertam em um estudo recente para a possibilidade de a taxa de fotossíntese cair quando a temperatura ultrapassar 30° Celsius.

Até agora os experimentos foram feitos em laboratório: as plantas crescem em vasos cercados por câmaras transparentes cilíndricas e de topo aberto, com bastante gás carbônico, água, luz e nutrientes. Falta testar em condições reais – em campo, quando as plantas se submetem a variações diárias de água e temperatura. Desde já parece certo, porém, que o excesso de CO₂ atmosférico deve alterar a biodiversidade e a composição das florestas. Espécies de árvores pioneiras como o feijão-do-mato e a embaúba, as primeiras a ocuparem os novos espaços, tendem a crescer ainda mais rápido que as espécies definitivas e de vida mais longa como o jacarandá-da-baía e o jatobá. Por sinal, foi com o jatobá, em um estudo pioneiro, que Buckeridge demonstrou em 2001 que uma planta pode crescer mais e mais rapidamente sob concentrações mais elevadas de gás carbônico.

Esses e outros estudos feitos no Brasil e em outros países valorizam a cana-de-açúcar como fonte de etanol, um combustível verde e renovável, diferentemente dos de origem fóssil como o petróleo. O milho, a matéria-prima para o etanol nos Estados Unidos, até agora não se mostrou tão ávido por CO₂ quanto a cana. Além disso, saber que a cana cresce mais com mais gás carbônico tornaria possível obter o mesmo rendimento em metade da área plantada, aproveitando a outra metade para plantar feijão, arroz ou milho, por exemplo. “Podemos produzir mais e de modo sustentável”, acredita Buckeridge. Ele defende a idéia de um canavial com floresta: a área que deixaria de ser ocupada por cana poderia ser aproveitada com matas de uso sustentável, que ajudariam a gerar renda, a reter CO₂ e a deter os impactos ambientais da cana. “Por que não pensar também em como usar o gás carbônico liberado nas dornas de fermentação da cana nas usinas para irrigar o canavial e aumentar a produtividade e o teor de açúcar?”

Os biólogos da USP, em conjunto com colegas da Unicamp, do Instituto de Botânica e de uma instituição privada, o Centro de Tecnologia Canavieira, verificaram que a cana capta não só mais CO₂, mas também mais luz, outro ingrediente essencial à fotossíntese. Em seguida, identificaram quatro genes associados à maior absorção da luz e dois que expandem a parede celular, que guarda quase metade do carbono obtido com a incorporação do CO₂.

Encontrar genes como esses não é nada trivial: a cana-de-açúcar, geneticamente, é bastante complexa. As variedades de cana hoje mais utilizadas para produzir açúcar, álcool, aguardente, caldo de cana e rapadura têm um número variável de cromossomos – de 100 a 130. Cada célula mantém pelo menos parte da herança genética das espécies originais, a Sacharum spontaneum, cujo número de cromossomos varia de 36 a 128, e a Sacharum officinarum, com 70 a 140 cromossomos. E cada cromossomo tem de seis a dez cópias – nem sempre iguais.

Não há mais por que se perder nesse labirinto. De 1999 a 2003, quase 250 pesquisadores de instituições paulistas, pernambucanas e fluminenses trabalharam no Genoma Cana ou Sucest e identificaram 90% dos estimados 80 mil genes da cana, representados por 43 mil seqüências ativas de genes. “Conseguimos acompanhar passo a passo o desenvolvimento internacional em genética molecular de plantas”, observa Marie-Anne Van Sluys, pesquisadora da USP que participou do Sucest.