‘Estamos criando novas culturas cinco vezes mais rápido’

Assim como os chefes de muitas empresas alimentícias, Jeremy Bunch está preocupado com o impacto das mudanças climáticas em seus negócios.

“O clima e o clima são talvez o risco número um para nossa empresa”, diz o chefe da empresa de farinha americana Shepherd’s Grain.

Com sede em Idaho, a empresa obtém trigo de agricultores de todo o noroeste do Pacífico dos EUA.

À medida que os padrões climáticos se tornam mais imprevisíveis, o Sr. Bunch diz: “Preciso ter um plano B e um plano C, caso o plano A falhe”.

Para ajudar a fortalecer esses planos, a empresa do Sr. Bunch agora está usando um sistema de software com tecnologia de IA chamado ClimateAi.

Usando dados atuais e passados, como imagens de satélite e leituras de temperatura e precipitação, e combinando-os com projeções futuras, a ClimateAi visa fornecer aos agricultores as previsões meteorológicas mais precisas possíveis e adaptadas localmente, com uma hora a seis meses de antecedência.

Em seguida, ele informa exatamente quando plantar e colher determinadas culturas e prevê seus rendimentos.

A Shepherd’s Grain só começou a usar o ClimateAi no ano passado, mas a maioria dos seus mais de 40 agricultores já estão sendo orientados pelo aplicativo.

“Eles estão começando a olhar para a ClimateAi para ajudá-los a planejar decisões de manejo de safras em suas plantações de trigo, a principal cultura cultivada na região”, diz o Sr. Bunch.

“Uma visão antecipada do clima ajuda nossos produtores a decidir quais safras plantar. A plataforma sabe quando plantar e quando a safra começará a florescer e a produzir sementes.”

Um dos maiores problemas enfrentados pela indústria de sementes é como lançar sementes resistentes ao clima no mercado de forma mais rápida e barata, diz Himanshu Gupta, presidente-executivo da ClimateAi, sediada em São Francisco.

“Quando algumas empresas de sementes fizerem isso, digamos em 10 a 15 anos, o clima já terá mudado”, diz o Sr. Gupta. “Estamos correndo contra o tempo para lançar novas variedades de sementes.”

Ele diz que a ClimateAi ajuda essas empresas a ver como sementes de teste específicas se saíram em uma região ou localidade específica. “Isso pode ajudar as empresas de sementes a descobrir os locais ideais para o cultivo de sementes.”

No ano passado, um estudo publicado na revista científica Nature alertou sobre as consequências potencialmente terríveis de inúmeras quebras de safras ocorrendo ao mesmo tempo ao redor do mundo, como resultado do impacto das mudanças climáticas.

“As falhas simultâneas nas colheitas nas principais regiões produtoras de culturas são uma ameaça à segurança alimentar global”, disse o relatório, que foi liderado pelo cientista climático Kai Kornhuber, do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia.

Este alerta ocorre no momento em que se espera que a população mundial chegue a 10 bilhões de pessoas até 2050, ante os oito bilhões atuais, segundo as Nações Unidas.

Com o aumento da pressão sobre as plantações, ao mesmo tempo em que a população global continua a crescer, a IA poderia ser essencial para desenvolver novas variedades que possam lidar melhor com condições climáticas extremas?

Na cidade de Arusha, na Tanzânia, David Guerena, cientista agrícola do Centro Internacional de Agricultura Tropical, está liderando um projeto chamado Artemis.

Financiado pela Fundação Bill e Melinda Gates, isso está usando IA para ajudar a criar plantações mais resilientes. Especificamente, a IA está ajudando a acelerar o trabalho chamado fenotipagem.

Este é o estudo visual de novas variedades de culturas com base em observações de suas características, como quantas flores, vagens ou folhas uma planta possui.

“Tradicionalmente, leva-se cerca de 10 anos para desenvolver uma nova variedade de cultivo”, explica o Sr. Guerena. “Mas, dado o ritmo das mudanças climáticas, esse prazo não é mais viável.”

Ele acrescenta que o trabalho de fenotipagem tradicionalmente dependia do olho humano. “Mas os humanos simplesmente não estão fazendo isso consistentemente, com os altos níveis de precisão necessários, para fazer seleções de plantas sutis, mas importantes”, diz o Sr. Guerena.

“Pode ser mais de 30˚C no campo. É simplesmente cansativo, e a fadiga afeta a qualidade dos dados.”

Em vez disso, os produtores envolvidos no projeto estão tirando fotos de suas plantações por meio de um aplicativo em um smartphone. A IA treinada pode então analisar, registrar e relatar rapidamente o que vê.

“Os computadores podem contar cada flor ou vagem, de cada planta, todos os dias sem se cansar”, diz o Sr. Guerena. “Isso é realmente importante, pois o número de flores em plantas de feijão se correlaciona com o número de vagens, o que influencia diretamente os rendimentos.

“Os dados podem ser muito complicados para entender o que está acontecendo, mas a IA pode ser usada para dar sentido a esses dados complicados e identificar padrões, mostrar onde precisamos de recursos e mostrar recomendações.

“Nossos melhoristas de plantas estimam que, com os melhores dados da visão computacional da IA, eles podem encurtar o ciclo de melhoramento para apenas alguns anos.”

Na Carolina do Norte, a Avalo é uma empresa de tecnologia agrícola ou “agri-tech” que também trabalha para criar culturas resilientes ao clima. Ela faz isso usando IA para ajudar a estudar a genética de uma cultura.

“Nosso processo começa com dados genômicos sobre as plantações, por exemplo, as sequências de várias variedades”, diz Rebecca White, diretora de operações da Avalo.

“Por exemplo, com tomates diferentes, há algumas pequenas diferenças nos genomas que lhes dão características diferentes, por exemplo, sabores diferentes, perfis de resistência a pesticidas. Nosso programa de aprendizado de máquina é capaz de pegar essas pequenas diferenças em várias variedades e ver quais genomas são importantes para quais características.”

Usando sua tecnologia, eles conseguiram criar um brócolis que amadurece em uma estufa em 37 dias, em vez do padrão de 45 a 60 dias, diz a Sra. White.

“O brócolis produzido nessa escala de tempo pode obter ciclos de crescimento adicionais, economizando pegada de carbono e melhorando o impacto ambiental.”

A Avalo, que trabalha com empresas na Ásia e na América do Norte, também está trabalhando para tornar o arroz resistente à geada e as batatas mais tolerantes à seca.

“Nossas principais tecnologias podem identificar a base genética de características complexas com treinamento mínimo e, por meio de sequenciamento e análise preditiva, avaliar e modelar novas variedades de plantas de forma rápida e econômica”, diz a Sra. White.

“Estamos criando novas variedades para diversas culturas que são desenvolvidas cinco vezes mais rápido e por uma fração do custo em comparação ao melhoramento tradicional.”

No entanto, embora a IA possa ajudar a mitigar o impacto do clima e aumentar a resiliência das culturas, há uma série de desafios quando se trata de usar IA na agricultura, diz Kate E Jones, professora de ecologia e biodiversidade na University College London.

“A eficácia da IA ​​em garantir a segurança alimentar também depende de enfrentar desafios como a qualidade dos dados, acessibilidade tecnológica… ao mesmo tempo em que reconhece que a IA é uma ferramenta entre muitas em uma estratégia abrangente para uma agricultura sustentável e resiliente.”