Cientistas de diferentes áreas são figurinhas fáceis nos corredores das Conferências das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas, as COPs: é comum topar com físicos, ecólogos, climatologistas ou engenheiros florestais circulando em meio às delegações de quase 200 países. Na edição de Belém, que termina nesta sexta (21), era possível encontrar até um geneticista: o dinamarquês Eske Willerslev, pesquisador das universidades de Copenhague, na Dinamarca, e de Cambridge, no Reino Unido. Willerslev está entre as maiores autoridades no estudo do DNA antigo, extraído dos fósseis coletados em sítios arqueológicos. Seu grupo de pesquisa foi responsável por achados fundamentais para entendermos o perfil genético dos primeiros habitantes do continente americano.
O dinamarquês veio a Belém fazer articulações para um projeto de pesquisa ambicioso que está olhando para o passado profundo em busca de soluções para cultivos agrícolas mais adaptados ao mundo mais quente em que já vivemos graças à crise do clima. A piauí quis saber de Willerslev o que um geneticista estava fazendo numa conferência do clima. “Estamos tentando criar culturas mais resilientes ao clima e mais sustentáveis porque estamos enfrentando uma crise alimentar”, respondeu o cientista.
Nosso planeta já passou por outras mudanças climáticas significativas no passado, mas nenhuma delas se deu num intervalo tão curto de tempo, por obra de uma única espécie – no caso, os humanos, com o lançamento de um grande volume de gases do efeito estufa na atmosfera desde a Revolução Industrial. A natureza desenvolveu caminhos para se adaptar a essas mudanças no passado, com o desenvolvimento de mutações que permitiam às plantas sobreviverem em ambientes mais quentes, mais secos ou mais úmidos. É nesses mecanismos que Willerslev espera encontrar uma solução para proteger cultivos importantes dos efeitos nocivos do aquecimento global.
As mutações que adaptaram as plantas às mudanças climáticas do passado eram genes que influenciavam a forma como elas interagiam com o ambiente ou com fungos e bactérias para obter nitrogênio e outros nutrientes. “A diversidade genética dos cultivos vem declinando, porque só estamos interessados na produtividade das colheitas, e resolvemos todos os outros problemas com fertilizantes, pesticidas e água”, disse Willerslev. A ideia por trás de seu projeto é resgatar a diversidade perdida para, no futuro, poder incorporar novamente esses genes às linhagens de plantas atuais.
Se a ideia der certo, pode ajudar a minimizar o impacto avassalador que a crise climática terá sobre os sistemas agroalimentares. O aquecimento global pode fazer com que até 183 milhões de pessoas se tornem subnutridas nos países de baixa renda até 2050, de acordo com o relatório mais recente do IPCC, o painel de cientistas montado pela ONU para avaliar o conhecimento disponível sobre a crise climática. Um estudo publicado em junho estimou que, se não reduzirmos as emissões de gases do efeito estufa, a produção mundial de calorias pode diminuir quase um quarto até o fim do século em comparação a um mundo sem aquecimento global.
A estratégia de Eske Willerslev para resgatar essa diversidade é o estudo do chamado DNA ambiental, que faz uma análise por atacado de todo o material genético encontrado num determinado ambiente. Humanos e outros animais deixam rastros de DNA por onde passam, seja nas células que descamam ou nos fluidos e excreções corporais, por exemplo. Plantas, fungos e bactérias também espalham seu material genético pelo ambiente. Os estudos de DNA ambiental permitem recuperar esse material e traçar um retrato de família das espécies que vivem num determinado local.
Os cientistas vão a campo colher amostras da água, do solo ou do ar. De volta ao laboratório, eles isolam as moléculas de DNA presentes ali, sem distinção de espécie. Numa etapa seguinte da análise, eles conseguem determinar a quais bichos, plantas, fungos ou bactérias pertenceu aquele material genético. “Se eu fizer uma coleta de DNA ambiental no seu jardim, poderei te dizer que tipo de grama e quais flores tem ali”, explicou Willerslev. “Mas poderei dizer também se o cão ou gato do seu vizinho – ou até o próprio vizinho – andaram passeando pelo seu jardim.”
O mesmo tipo de análise pode ser usado para os sedimentos de um sítio arqueológico. Nesse caso, o que os resultados vão revelar é o panorama das espécies que viveram ali em algum momento do passado. Num estudo de 2022, o grupo de Willerslev ofereceu uma prova impressionante do poder dessa ferramenta para entender ambientes do passado. Os cientistas descreveram um ecossistema completo que viveu há 2 milhões de anos, numa localidade do norte da Groenlândia onde há poucos fósseis capazes de contar essa história. Eles recuperaram moléculas de DNA que tinham ficado preservadas no solo congelado e constataram que pertenciam a mais de 135 espécies, incluindo mastodontes, renas, gansos e lebres.
Willerslev disse que o DNA ambiental é capaz de revelar todos os degraus da cadeia alimentar do ecossistema. “Você pega as plantas que eram cultivadas, mas também os micro-organismos que viviam naquele momento”, afirmou. O dinamarquês e seu grupo pretendem analisar o DNA ambiental antigo de sítios arqueológicos espalhados pelo mundo em busca de variedades genéticas de cultivos adaptadas às condições climáticas extremas – não só de calor extremo, mas também de secas ou chuvas em excesso. “Estamos coletando amostras na Ilha de Páscoa, no Oriente Médio, na China, no Alasca e na Groenlândia”, disse o dinamarquês.
O grupo está interessado inicialmente por três cultivos: arroz, trigo e cevada. Caso identifiquem em variedades do passado dessas plantas o tipo de genes que procuram, eles podem fazer experimentos controlados para implantá-los em variedades contemporâneas desses cultivos; a depender dos resultados desses estudos, os genes podem dar origem a variedades para uso em larga escala.
Batizado com a sigla em inglês Aegis, o projeto envolve pesquisadores de 22 instituições e especialistas de várias disciplinas. Willerslev disse que a iniciativa começou há apenas um ano e que, com sorte, dentro de um ano terá os primeiros resultados para publicar. “Estamos só no início, mas a ideia é que podemos criar diferentes tipos de cultivos e de sistemas de micróbios do solo para vários tipos de regime climático.”
Uma das localidades em que o grupo do dinamarquês coletou amostras é o sítio arqueológico de Teotônio, situado às margens do Rio Madeira, em Rondônia. O sítio fica no município de Porto Velho, a cerca de 40 km a Sudoeste do perímetro urbano da capital. Teotônio se destaca por ser um sítio arqueológico que foi ocupado de forma praticamente contínua nos últimos 10 mil anos, conforme mostram as escavações que vêm sendo feitas ali desde 2011 pelo grupo do arqueólogo Eduardo Góes Neves, da Universidade de São Paulo (USP), uma referência na arqueologia amazônica.
Neves contou que o sítio está localizado junto a uma antiga corredeira do Rio Madeira que formava uma cachoeira de mesmo nome, e que costumava ser muito frequentada por causa da abundância de peixes. “Na época da piracema, da subida dos peixes, a pesca era muito muito produtiva e favorável ali”, disse o arqueólogo. “Por causa dessa abundância de proteína animal, esse lugar tem um registro de presença indígena muito antiga.” As escavações mostraram que pelo menos sete grupos diferentes ocuparam aquele local nos últimos milênios.
Um dos aspectos mais notáveis do sítio de Teotônio é a presença das mais antigas terras pretas que se conhecem na Amazônia, com até 6,5 mil anos. Terras pretas são solos criados pela ação humana de forma a incrementar a sua fertilidade. “São solos escuros, como o próprio nome já diz, muito férteis, produtivos e estáveis, que não perdem a fertilidade ao longo dos séculos ou dos milênios”, explicou Neves. “Nos trópicos, a agricultura requer um grande aporte de nutrientes para corrigir a acidez do solo, e essas terras pretas, de certo modo, já têm nutrientes naturais.” A ocorrência desse tipo de solo foi o que motivou o grupo de Willerslev a fazer coletas ali.
As escavações feitas em Teotônio trouxeram pistas do tipo de alimentos que os grupos que ocuparam aquela região cultivavam e consumiam. “A gente tem evidências do cultivo de plantas como o piquiá, a goiaba ou o ariá, que é uma que é uma raiz”, disse Neves. “Temos também mandioca a partir de mais ou menos 5 mil anos atrás, abóbora e feijões.” Neves contou que colegas como a arqueóloga britânica Jennifer Watling, também da USP, vêm analisando microvestígios de plantas encontrados em Teotônio, mas que muitas vezes não é possível identificar a quais espécies eles pertenciam. “Talvez com a análise de DNA antigo a gente consiga complementar os dados da arqueobotânica e da fauna”, afirmou. “Podem ser resultados interessantes para entender qual era a relação dos moradores com o ambiente, que tipo de animais e plantas eles estavam comendo ou cultivando nos quintais das casas.”
Em agosto deste ano, o geneticista brasileiro Thomaz Pinotti, que está fazendo pós-doutorado na Universidade de Copenhague sob a supervisão de Willerslev, participou das escavações em Teotônio conduzidas pelo grupo de Neves. Ele coletou 195 amostras de sedimentos em diferentes níveis de ocupação do sítio. As amostras devem ser enviadas para análise em Copenhague depois que chegar a autorização do Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (Iphan).
Pinotti lembrou que a técnica do DNA ambiental antigo na Amazônia é particularmente útil porque a preservação de material orgânico é muito precária naquela região, devido ao calor, à umidade e à acidez do solo. “Não tem osso e não tem resíduo das plantas”, disse o geneticista. “É realmente muito difícil fazer qualquer avaliação do que as pessoas estavam comendo no passado por meio da evidência arqueológica.”
Pinotti conta que as amostras coletadas são de pequeno volume, o equivalente a uma colher de chá. “Mas é importante que elas sejam coletadas da forma mais estéril possível”, continuou. Os pesquisadores usam um traje fechado da cabeça aos pés, como os usados nos laboratórios biológicos de segurança máxima, de forma a evitar a contaminação pelas onipresentes moléculas de DNA contemporâneo. O equipamento se parece com um macacão de astronauta – ou com o traje de um apicultor, conforme propôs o arqueólogo Carlos Augusto da Silva, da Universidade Federal do Amazonas (Ufam), colaborador de Neves.
Pinotti se disse animado com a ideia de descobrir nessas amostras variantes genéticas que possam ter interesse econômico. Nesse caso, é fundamental que os benefícios econômicos sejam repartidos com as populações indígenas locais, afirmou. “A terra preta é uma tecnologia indígena”, disse o cientista. “Por isso a gente gostaria que os benefícios fossem repartidos de forma justa.”
Eduardo Neves, o parceiro brasileiro do projeto de Eske Willerslev na Amazônia, ficou impressionado com o estudo de DNA ambiental antigo feito pelo grupo do dinamarquês na Groenlândia, mas não sabe que tipo de resultado será possível obter no sítio de Rondônia. “Na Groenlândia a gente tem a cobertura de gelo, e as condições de preservação são muito melhores. Já nas regiões tropicais a ação do clima pode ser mais intensa”, afirmou. Mas o pesquisador da USP lembrou também que Teotônio é um sítio de terras pretas. “Esses solos têm um pH que às vezes é quase neutro, e isso é bom para preservação de material orgânico.”
O arqueólogo espera que os resultados ajudem a explicar por que as terras pretas são tão estáveis. “Pode ser que a gente consiga identificar algum tipo de elemento bioquímico que ajude a substituir o uso pesado de fertilizantes que têm sido colocados na agricultura tropical. Isso pode ser uma alternativa, talvez menos poluente, menos cara e menos dependente da indústria do petróleo, o que tem tudo a ver com a COP”, disse o pesquisador da USP, que também participou da conferência do clima em Belém.
Neves acredita que a arqueologia pode contribuir para a discussão da crise climática ao mostrar que é possível ocupar a Amazônia de forma sustentável, como fizeram as populações de indígenas que estão ali há pelo menos 13 mil anos. Nas últimas décadas temos visto uma ocupação mais predatória, que derruba a floresta para substituí-la por monoculturas e pecuária, com uso pesado de fertilizantes e pesticidas, com emissão intensa de gases do efeito estufa tanto no desmatamento quanto nas práticas agropecuárias. “A arqueologia pode trazer uma contribuição importante para olharmos para o que está acontecendo hoje e pensarmos em futuros mais interessantes.”