Modelo alerta para efeito conjunto de herbicidas na água

Um novo método desenvolvido pela Embrapa amplia a estimativa do impacto de herbicidas na água ao considerar a ocorrência conjunta de diferentes produtos nos recursos hídricos. Aplicado a 17 herbicidas usados na cana-de-açúcar, o modelo apontou uma pegada hídrica cinza cerca de 116 vezes maior que a calculada pelo método tradicional.

A pesquisa foi desenvolvida pelo pesquisador Lourival Paraíba, da Embrapa Meio Ambiente (SP), e considera os mecanismos de ação dos produtos e seus efeitos conjuntos sobre organismos aquáticos. O estudo busca tornar a avaliação ambiental mais abrangente diante da possibilidade de diferentes herbicidas chegarem simultaneamente à água.

Novo cálculo da pegada hídrica

O método utiliza a chamada pegada hídrica cinza, indicador que estima o volume hipotético de água necessário para diluir poluentes até concentrações consideradas seguras. Na agricultura, parte dos produtos aplicados nas lavouras pode ser transportada pela chuva até rios e córregos ou infiltrar-se no solo e alcançar águas subterrâneas. Com isso, diferentes resíduos de herbicidas podem ocorrer simultaneamente nos recursos hídricos.

A pesquisa não trata da mistura de produtos na calda preparada no tanque do pulverizador. O foco está na ocorrência conjunta de diferentes herbicidas na água como consequência das aplicações agrícolas.

Segundo dados divulgados pela Embrapa, o modelo proposto também considera os mecanismos de ação dos herbicidas e os efeitos conjuntos sobre organismos aquáticos.

Segundo Paraíba, essa dimensão do impacto ambiental ainda é pouco percebida no campo. “A pegada hídrica cinza é, em essência, a conta que a natureza paga para limpar a água supostamente contaminada pela agricultura,” explica.

O pesquisador também destaca a importância do indicador para sistemas de certificação agrícola. “Para os produtores de cana, isso é relevante porque as certificações internacionais — inclusive as que habilitam a exportação de etanol — já começam a exigir esse cálculo”, afirma.

Estimativa do impacto chega a 5,74 trilhões de metros cúbicos

O estudo analisou 17 herbicidas pertencentes a sete grupos de classificação do Comitê de Ação contra a Resistência a Herbicidas (HRAC). Na comparação entre o método tradicional, conhecido como H-model, e o modelo desenvolvido na pesquisa, a diferença das estimativas chegou a aproximadamente 116 vezes.

Segundo dados divulgados pela Embrapa, a pegada hídrica cinza dos 17 herbicidas chegou a 49,5 bilhões de metros cúbicos pelo H-model. Já o novo modelo estimou 5,74 trilhões de metros cúbicos. “Quando calculamos a pegada hídrica cinza total dos 17 herbicidas pelo H-model, chegamos a 49,5 bilhões de metros cúbicos. Quando usamos o modelo que propusemos, o valor sobe para 5,74 trilhões de metros cúbicos”, observa Paraíba.

A diferença não ocorre apenas pela inclusão de um número maior de produtos. O modelo considera o comportamento conjunto dos herbicidas de acordo com seus mecanismos de ação.

O método convencional avalia cada produto isoladamente. “O problema é que na cultura da cana são usados até 17 herbicidas diferentes em uma safra nacional”, afirma o pesquisador.

Nas simulações, foram considerados dados de toxicidade para organismos aquáticos, incluindo algas, crustáceos e peixes. Em 95% dos casos, a diferença em relação ao método tradicional variou de 69 a 195 vezes.

Modelo considera efeitos conjuntos dos herbicidas

O diferencial da metodologia está na combinação da classificação HRAC com dois princípios usados na avaliação toxicológica de misturas: a adição de concentração (CA) e a ação independente (IA). Segundo Paraíba, “quando duas substâncias atacam o mesmo mecanismo biológico, seus efeitos se somam. Quando apresentam mecanismos diferentes, agem de forma independente – e o efeito total é determinado pelo mais tóxico, não pela soma”.

A classificação HRAC permitiu incorporar essa lógica ao cálculo da pegada hídrica cinza. Para avaliar a robustez dos resultados, os pesquisadores realizaram 10 mil simulações de Monte Carlo. O método estatístico permite repetir os cálculos com diferentes parâmetros sujeitos a incertezas.

Entre os fatores considerados estão a toxicidade dos produtos, o escoamento provocado pela chuva e a degradação dos herbicidas no solo. “Isso é muito mais honesto do que um número pontual”, avalia o pesquisador.

Grupo de herbicidas influencia o resultado

Outro resultado do estudo foi a influência da quantidade de herbicidas pertencentes ao mesmo grupo de mecanismo de ação. Nas simulações, um dos sete grupos analisados predominou em 99,7% dos casos. O grupo é formado por ametrina, diurom, hexazinona, metribuzim, tebutiurom e amicarbazona. “O fato de a pegada hídrica cinza ser governada pelo tamanho do grupo HRAC, e não pela toxicidade individual de cada herbicida, parece contraintuitivo à primeira vista,” salienta Paraíba.

Segundo o pesquisador, quanto maior o número de herbicidas pertencentes ao mesmo grupo, maior pode ser o impacto acumulado. Por isso, uma das recomendações práticas apresentadas na pesquisa é evitar, sempre que possível, a combinação de herbicidas com o mesmo mecanismo de ação.

Recomendações para reduzir o impacto

De acordo com dados divulgados pela Embrapa, a pesquisa apresenta três recomendações principais para produtores de cana-de-açúcar que desejam reduzir a pegada hídrica cinza associada ao uso de herbicidas.

A primeira é priorizar herbicidas de grupos HRAC pequenos ou isolados, como glifosato (G), isoxaflutol (F1) e clomazona (F4), classificados no estudo entre aqueles de menor impacto sobre a água.

A segunda recomendação é evitar a mistura de dois ou mais herbicidas pertencentes ao mesmo grupo HRAC em uma mesma aplicação, uma vez que seus efeitos podem se somar.

A terceira é, quando for necessário escolher produtos com determinado mecanismo de ação, empregar apenas um representante do grupo, evitando a combinação de dois ou mais produtos da mesma classificação. “Essas três regras têm o potencial de reduzir substancialmente a pegada hídrica cinza sem comprometer o controle de plantas daninhas – desde que o manejo integrado seja feito com critério e com orientações agronômicas,” ensina Paraíba.

Metodologia pode ser usada em outras culturas

Embora o estudo tenha como foco a cana-de-açúcar, a metodologia também pode ser aplicada a outras culturas que utilizam pesticidas. “A metodologia desenvolvida – combinar a classificação HRAC com o princípio de ação independente (IA) e a simulação de Monte Carlo – é completamente transferível para qualquer outra cultura que use aplicações de vários herbicidas: soja, milho, algodão ou café,” ressalta o pesquisador.

Paraíba também defende a atualização dos protocolos utilizados pelos sistemas de certificação agrícola, para que o cálculo da pegada hídrica considere de maneira mais adequada os efeitos das misturas sobre os organismos aquáticos.

Para o pesquisador, a proteção da água deve ser considerada em toda a cadeia. “A água é um bem compartilhado. O herbicida que o produtor aplica em sua lavoura hoje pode estar no rio que abastece uma cidade a quilômetros de distância amanhã. Isso não é uma acusação – é uma realidade física”, pondera.

A pesquisa busca transformar o conhecimento científico em alternativas aplicáveis ao campo. “Pequenas mudanças nas escolhas de herbicidas podem reduzir significativamente esse impacto, sem comprometer a produção,” conclui.

O artigo Probabilistic Comparisons of Grey Water Footprint Models for Herbicide Mixtures in Brazilian Sugarcane foi publicado em acesso aberto na revista Environmental Science and Pollution Research, da editora Springer. O acesso aberto é proporcionado pelo Portal de Periódicos da Capes em acordo de parceria com a Embrapa.