Modelo amplia em 116 vezes a estimativa do impacto de herbicidas sobre a água

Um novo método desenvolvido pela Embrapa permite estimar de forma mais abrangente o impacto de diferentes herbicidas que podem estar presentes simultaneamente na água. Enquanto o cálculo tradicional avalia cada produto isoladamente, a nova abordagem considera os efeitos de sua ocorrência conjunta nos recursos hídricos. Ao comparar os dois métodos, os pesquisadores constataram uma diferença de até 116 vezes entre as estimativas obtidas.

O cálculo utiliza a chamada pegada hídrica cinza, indicador que estima o volume hipotético de água necessário para diluir poluentes até concentrações consideradas seguras. No estudo, o modelo foi aplicado a herbicidas utilizados na cultura da cana-de-açúcar.

O modelo proposto também leva em conta os mecanismos de ação dos herbicidas e seus efeitos conjuntos sobre organismos aquáticos.

A pesquisa, desenvolvida pelo pesquisador Lourival Paraíba da Embrapa Meio Ambiente (SP), não trata da mistura de produtos na calda — preparação feita no tanque do pulverizador para aplicação na lavoura —, mas da ocorrência conjunta de diferentes herbicidas nos recursos hídricos por consequência de aplicações agrícolas.

Na agricultura, parte dos produtos aplicados pode ser transportada pela chuva até rios e córregos ou infiltrar-se no solo e alcançar águas subterrâneas. Nesse percurso, resíduos de diferentes herbicidas podem ocorrer simultaneamente nos recursos hídricos, situação considerada pelo novo método de cálculo.

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 ressalta que o indicador vem ganhando importância também em 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 de pegada muito maior

O estudo analisou 17 herbicidas pertencentes a sete grupos de classificação do Comitê de Ação contra a Resistência a Herbicidas (HRAC, na sigla em inglês). Ao comparar o método tradicional, conhecido como H-model, com o modelo proposto na pesquisa, a diferença encontrada foi expressiva.

Com o novo modelo, a estimativa da pegada hídrica cinza dos 17 herbicidas foi cerca de 116 vezes maior do que a obtida pelo método tradicional. “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 simplesmente porque o modelo abarca mais produtos, mas sim porque considera o comportamento conjunto dos herbicidas de acordo com seus mecanismos de ação.

De acordo com o pesquisador, o método convencional trata cada herbicida de forma isolada. “O problema é que na cultura da cana são usados até 17 herbicidas diferentes em uma safra nacional”, afirma.

Ao incorporar a ocorrência conjunta dos produtos nos recursos hídricos e considerar dados de toxicidade para organismos aquáticos (algas, crustáceos e peixes), o novo modelo produz estimativas mais elevadas. Nas simulações realizadas, em 95% dos casos a diferença em relação ao método tradicional variou de 69 a 195 vezes.

Efeitos das misturas de herbicidas na água

O diferencial do estudo é combinar a classificação HRAC com dois princípios utilizados na avaliação toxicológica de misturas: a adição de concentração e a ação independente (CA e IA, respectivamente, nas siglas em inglês).

Paraíba explica que “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 aplicar essa lógica ao cálculo da pegada hídrica cinza. Para testar a robustez dos resultados, foram realizadas 10 mil simulações de Monte Carlo, método estatístico que repete os cálculos variando parâmetros sujeitos a incertezas. Entre esses parâmetros estão a toxicidade dos produtos, o escoamento provocado pela chuva e sua degradação no solo. “Isso é muito mais honesto do que um número pontual”, avalia o pesquisador.

Comparação dos escores de herbicidas: modelo CA (determinístico, todos os herbicidas; barras azuis) versus modelo IA (baseado na classificação HRAC, em laranja). Valores mais baixos de escore indicam menor pegada hídrica cinza por hectare.

Número de herbicidas do mesmo grupo influencia resultado

Um dos resultados mais relevantes foi a influência do número de herbicidas pertencentes ao mesmo grupo de mecanismo de ação. Nas simulações, um dos sete grupos analisados, formado pelos herbicidas ametrina, diurom, hexazinona, metribuzim, tebutiurom e amicarbazona, predominou em 99,7% dos casos.

“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 é evitar, sempre que possível, a combinação de herbicidas com o mesmo mecanismo de ação.

Metodologia pode ser aplicada a outras culturas

Embora o estudo tenha como foco a cana-de-açúcar, a metodologia proposta pode ser aplicada a outras culturas que recorrem a 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 por sistemas de certificação agrícola, de forma que o cálculo da pegada hídrica considere de maneira mais adequada os efeitos das misturas nos organismos aquáticos.

Para ele, a preocupação central deve ser a proteção da água como recurso comum. “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 conhecimento científico em alternativas aplicáveis ao campo. “Pequenas mudanças nas escolhas de herbicidas podem reduzir significativamente esse impacto, sem comprometer a produção,” conclui.