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Opinion: Bill Gates and Warren Buffett should thank American taxpayers for their profitable farmland investments (Market Watch)

Last Updated: March 10, 2021 at 5:59 p.m. ET First Published: March 10, 2021 at 8:28 a.m. ET By

Vincent H. Smith and Eric J. Belasco

Congress has reduced risk by underwriting crop prices and cash revenues

Bill Gates is now the largest owner of farmland in the U.S. having made substantial investments in at least 19 states throughout the country. He has apparently followed the advice of another wealthy investor, Warren Buffett, who in a February 24, 2014 letter to investors described farmland as an investment that has “no downside and potentially substantial upside.”

There is a simple explanation for this affection for agricultural assets. Since the early 1980s, Congress has consistently succumbed to pressures from farm interest groups to remove as much risk as possible from agricultural enterprises by using taxpayer funds to underwrite crop prices and cash revenues.

Over the years, three trends in farm subsidy programs have emerged.

The first and most visible is the expansion of the federally supported crop insurance program, which has grown from less than $200 million in 1981 to over $8 billion in 2021. In 1980, only a few crops were covered and the government’s goal was just to pay for administrative costs. Today taxpayers pay over two-thirds of the total cost of the insurance programs that protect farmers against drops in prices and yields for hundreds of commodities ranging from organic oranges to GMO soybeans.

The second trend is the continuation of longstanding programs to protect farmers against relatively low revenues because of price declines and lower-than-average crop yields. The subsidies, which on average cost taxpayers over $5 billion a year, are targeted to major Corn Belt crops such as soybeans and wheat. Also included are other commodities such as peanuts, cotton and rice, which are grown in congressionally powerful districts in Georgia, the Carolinas, Texas, Arkansas, Mississippi and California.

The third, more recent trend is a return over the past four years to a 1970s practice: annual ad hoc “one off” programs justified by political expediency with support from the White House and Congress. These expenditures were $5.1 billion in 2018, $14.7 billion in 2019, and over $32 billion in 2020, of which $29 billion came from COVID relief funds authorized in the CARES Act. An additional $13 billion for farm subsidies was later included in the December 2020 stimulus bill.

If you are wondering why so many different subsidy programs are used to compensate farmers multiple times for the same price drops and other revenue losses, you are not alone. Our research indicates that many owners of large farms collect taxpayer dollars from all three sources. For many of the farms ranked in the top 10% in terms of sales, recent annual payments exceeded a quarter of a million dollars.

Farms with average or modest sales received much less. Their subsidies ranged from close to zero for small farms to a few thousand dollars for averaged-sized operations.

So what does all this have to do with Bill Gates, Warren Buffet and their love of farmland as an investment? In a financial environment in which real interest rates have been near zero or negative for almost two decades, the annual average inflation-adjusted (real) rate of return in agriculture (over 80% of which consists of land) has been about 5% for the past 30 years, despite some ups and downs, as this chart shows. It is a very solid investment for an owner who can hold on to farmland for the long term.

The overwhelming majority of farm owners can manage that because they have substantial amounts of equity (the sector-wide debt-to-equity ratio has been less than 14% for many years) and receive significant revenue from other sources.

Thus for almost all farm owners, and especially the largest 10% whose net equity averages over $6 million, as Buffet observed, there is little or no risk and lots of potential gain in owning and investing in agricultural land. 

Returns from agricultural land stem from two sources: asset appreciation — increases in land prices, which account for the majority of the gains — and net cash income from operating the land. As is well known, farmland prices are closely tied to expected future revenue. And these include generous subsidies, which have averaged 17% of annual net cash incomes over the past 50 years. In addition, Congress often provides substantial additional one-off payments in years when net cash income is likely to be lower than average, as in 2000 and 2001 when grain prices were relatively low and in 2019 and 2020.

It is possible for small-scale investors to buy shares in real-estate investment trusts (REITs) that own and manage agricultural land. However, as with all such investments, how a REIT is managed can be a substantive source of risk unrelated to the underlying value of the land assets, not all of which may be farm land.

Thanks to Congress and the average less affluent American taxpayer, farmers and other agricultural landowners get a steady and substantial return on their investments through subsidies that consistently guarantee and increase those revenues.

While many agricultural support programs are meant to “save the family farm,” the largest beneficiaries of agricultural subsidies are the richest landowners with the largest farms who, like Bill Gates and Warren Buffet, are scarcely in any need of taxpayer handouts.

Vincent H. Smith is director of agricultural studies at the American Enterprise Institute, a Washington, D.C. think tank, and professor of economics at Montana State University. Eric J. Belasco is a visiting scholar at AEI.

Plant-based diets crucial to saving global wildlife, says report (The Guardian)

Damian Carrington, Wed 3 Feb 2021 14.30 GMT Last modified on Thu 4 Feb 2021 05.08 GMT

More than 80% of global farmland is used to raise animals, which provide only 18% of calories eaten. Photograph: Alamy

The global food system is the biggest driver of destruction of the natural world, and a shift to predominantly plant-based diets is crucial in halting the damage, according to a report.

Agriculture is the main threat to 86% of the 28,000 species known to be at risk of extinction, the report by the Chatham House thinktank said. Without change, the loss of biodiversity will continue to accelerate and threaten the world’s ability to sustain humanity, it said.

The root cause is a vicious circle of cheap food, the report said, where low costs drive bigger demand for food and more waste, with more competition then driving costs even lower through more clearing of natural land and use of polluting fertilisers and pesticides.

The report, supported by the UN environment programme (Unep), focused on three solutions. First is a shift to plant-based diets because cattle, sheep and other livestock have the biggest impact on the environment.

More than 80% of global farmland is used to raise animals, which provide only 18% of calories eaten. Reversing the rising trend of meat consumption removes the pressure to clear new land and further damage wildlife. It also frees up existing land for the second solution, restoring native ecosystems to increase biodiversity.

The availability of land also underpins the third solution, the report said, which is farming in a less intensive and damaging way but accepting lower yields. Organic yields are on average about 75% of those of conventional intensive farming, it said.

Fixing the global food system would also tackle the climate crisis, the report said. The food system causes about 30% of all greenhouse gas emissions, with more than half coming from animals. Changes to food production could also tackle the ill health suffered by 3 billion people, who either have too little to eat or are overweight or obese, and which costs trillions of dollars a year in healthcare.

“Politicians are still saying ‘my job is to make food cheaper for you’, no matter how toxic it is from a planetary or human health perspective,” said Prof Tim Benton, at Chatham House. “We must stop arguing that we have to subsidise the food system in the name of the poor and instead deal with the poor by bringing them out of poverty.”

Benton said the impact of the food system on climate and health was becoming widely accepted but that biodiversity was too often seen as a “nice to have”.

Susan Gardner, director of Unep’s ecosystems division, said the current food system was a “double-edged sword” providing cheap food but failing to take into account the hidden costs to our health and to the natural world. “Reforming the way we produce and consume food is an urgent priority,” she said.

Jane Goodall, the renowned conservationist, said the intensive farming of billions of animals seriously damaged the environment and inhumane crowded conditions risked new pandemic diseases crossing into people: “It should be phased out as soon as possible.”

On Tuesday, a landmark review by Prof Sir Partha Dasgupta concluded the world was being put at extreme risk by the failure of economics to take account of the rapid depletion of biodiversity.

The Chatham House report said the world had lost half its natural ecosystems and that the average population size of wild animals had fallen by 68% since 1970. In contrast, farmed animals, mainly cows and pigs, now account for 60% of all mammals by weight, with humans making up 36% and animals just 4%.

In reforming the global food system, “the convergence of global food consumption around predominantly plant-based diets is the most crucial element”, the report said. For example, it said, a switch from beef to beans by the US population would free up fields equivalent to 42% of US cropland for other uses such as rewilding or more nature-friendly farming.

In another example, the report said if the permanent pasture around the world that was once forest was returned to its native state, it would store 72bn tonnes of carbon – roughly equivalent to seven years of global emissions from fossil fuels. Benton said the report was not advocating that all people should become vegan, but should follow healthy diets that are as a result much lower in meat.

The year ahead offers a potentially unique opportunity to redesign the global food system, the Benton said, with major UN summits on biodiversity and climate, as well as the world’s first UN Food Systems Summit and an international Nutrition for Growth summit. The large sums being spent by governments as nations recover from the Covid-19 pandemic also provide opportunities for “policymaking that affords equal priority to public and planetary health”, the report said.

Philip Lymbery, at Compassion in World Farming, said: “The future of farming must be nature-friendly and regenerative, and our diets must become more plant-based, healthy and sustainable. Without ending factory farming, we are in danger of having no future at all.”

Inner Workings: Crop researchers harness artificial intelligence to breed crops for the changing climate (PNAS)

Carolyn Beans PNAS November 3, 2020 117 (44) 27066-27069; first published October 14, 2020;

Until recently, the field of plant breeding looked a lot like it did in centuries past. A breeder might examine, for example, which tomato plants were most resistant to drought and then cross the most promising plants to produce the most drought-resistant offspring. This process would be repeated, plant generation after generation, until, over the course of roughly seven years, the breeder arrived at what seemed the optimal variety.

Researchers at ETH Zürich use standard color images and thermal images collected by drone to determine how plots of wheat with different genotypes vary in grain ripeness. Image credit: Norbert Kirchgessner (ETH Zürich, Zürich, Switzerland).

Now, with the global population expected to swell to nearly 10 billion by 2050 (1) and climate change shifting growing conditions (2), crop breeder and geneticist Steven Tanksley doesn’t think plant breeders have that kind of time. “We have to double the productivity per acre of our major crops if we’re going to stay on par with the world’s needs,” says Tanksley, a professor emeritus at Cornell University in Ithaca, NY.

To speed up the process, Tanksley and others are turning to artificial intelligence (AI). Using computer science techniques, breeders can rapidly assess which plants grow the fastest in a particular climate, which genes help plants thrive there, and which plants, when crossed, produce an optimum combination of genes for a given location, opting for traits that boost yield and stave off the effects of a changing climate. Large seed companies in particular have been using components of AI for more than a decade. With computing power rapidly advancing, the techniques are now poised to accelerate breeding on a broader scale.

AI is not, however, a panacea. Crop breeders still grapple with tradeoffs such as higher yield versus marketable appearance. And even the most sophisticated AI cannot guarantee the success of a new variety. But as AI becomes integrated into agriculture, some crop researchers envisage an agricultural revolution with computer science at the helm.

An Art and a Science

During the “green revolution” of the 1960s, researchers developed new chemical pesticides and fertilizers along with high-yielding crop varieties that dramatically increased agricultural output (3). But the reliance on chemicals came with the heavy cost of environmental degradation (4). “If we’re going to do this sustainably,” says Tanksley, “genetics is going to carry the bulk of the load.”

Plant breeders lean not only on genetics but also on mathematics. As the genomics revolution unfolded in the early 2000s, plant breeders found themselves inundated with genomic data that traditional statistical techniques couldn’t wrangle (5). Plant breeding “wasn’t geared toward dealing with large amounts of data and making precise decisions,” says Tanksley.

In 1997, Tanksley began chairing a committee at Cornell that aimed to incorporate data-driven research into the life sciences. There, he encountered an engineering approach called operations research that translates data into decisions. In 2006, Tanksley cofounded the Ithaca, NY-based company Nature Source Improved Plants on the principle that this engineering tool could make breeding decisions more efficient. “What we’ve been doing almost 15 years now,” says Tanksley, “is redoing how breeding is approached.”

A Manufacturing Process

Such approaches try to tackle complex scenarios. Suppose, for example, a wheat breeder has 200 genetically distinct lines. The breeder must decide which lines to breed together to optimize yield, disease resistance, protein content, and other traits. The breeder may know which genes confer which traits, but it’s difficult to decipher which lines to cross in what order to achieve the optimum gene combination. The number of possible combinations, says Tanksley, “is more than the stars in the universe.”

An operations research approach enables a researcher to solve this puzzle by defining the primary objective and then using optimization algorithms to predict the quickest path to that objective given the relevant constraints. Auto manufacturers, for example, optimize production given the expense of employees, the cost of auto parts, and fluctuating global currencies. Tanksley’s team optimizes yield while selecting for traits such as resistance to a changing climate. “We’ve seen more erratic climate from year to year, which means you have to have crops that are more robust to different kinds of changes,” he says.

For each plant line included in a pool of possible crosses, Tanksley inputs DNA sequence data, phenotypic data on traits like drought tolerance, disease resistance, and yield, as well as environmental data for the region where the plant line was originally developed. The algorithm projects which genes are associated with which traits under which environmental conditions and then determines the optimal combination of genes for a specific breeding goal, such as drought tolerance in a particular growing region, while accounting for genes that help boost yield. The algorithm also determines which plant lines to cross together in which order to achieve the optimal combination of genes in the fewest generations.

Nature Source Improved Plants conducts, for example, a papaya program in southeastern Mexico where the once predictable monsoon season has become erratic. “We are selecting for varieties that can produce under those unknown circumstances,” says Tanksley. But the new papaya must also stand up to ringspot, a virus that nearly wiped papaya from Hawaii altogether before another Cornell breeder developed a resistant transgenic variety (6). Tanksley’s papaya isn’t as disease resistant. But by plugging “rapid growth rate” into their operations research approach, the team bred papaya trees that produce copious fruit within a year, before the virus accumulates in the plant.

“Plant breeders need operations research to help them make better decisions,” says William Beavis, a plant geneticist and computational biologist at Iowa State in Ames, who also develops operations research strategies for plant breeding. To feed the world in rapidly changing environments, researchers need to shorten the process of developing a new cultivar to three years, Beavis adds.

The big seed companies have investigated use of operations research since around 2010, with Syngenta, headquartered in Basel, Switzerland, leading the pack, says Beavis, who spent over a decade as a statistical geneticist at Pioneer Hi-Bred in Johnston, IA, a large seed company now owned by Corteva, which is headquartered in Wilmington, DE. “All of the soybean varieties that have come on the market within the last couple of years from Syngenta came out of a system that had been redesigned using operations research approaches,” he says. But large seed companies primarily focus on grains key to animal feed such as corn, wheat, and soy. To meet growing food demands, Beavis believes that the smaller seed companies that develop vegetable crops that people actually eat must also embrace operations research. “That’s where operations research is going to have the biggest impact,” he says, “local breeding companies that are producing for regional environments, not for broad adaptation.”

In collaboration with Iowa State colleague and engineer Lizhi Wang and others, Beavis is developing operations research-based algorithms to, for example, help seed companies choose whether to breed one variety that can survive in a range of different future growing conditions or a number of varieties, each tailored to specific environments. Two large seed companies, Corteva and Syngenta, and Kromite, a Lambertville, NJ-based consulting company, are partners on the project. The results will be made publicly available so that all seed companies can learn from their approach.

Nature Source Improved Plants (NSIP) speeds up its papaya breeding program in southeastern Mexico by using decision-making approaches more common in engineering. Image credit: Nature Source Improved Plants/Jesús Morales.

Drones and Adaptations

Useful farming AI requires good data, and plenty of it. To collect sufficient inputs, some researchers take to the skies. Crop researcher Achim Walter of the Institute of Agricultural Sciences at ETH Zürich in Switzerland and his team are developing techniques to capture aerial crop images. Every other day for several years, they have deployed image-capturing sensors over a wheat field containing hundreds of genetic lines. They fly their sensors on drones or on cables suspended above the crops or incorporate them into handheld devices that a researcher can use from an elevated platform (7).

Meanwhile, they’re developing imaging software that quantifies growth rate captured by these images (8). Using these data, they build models that predict how quickly different genetic lines grow under different weather conditions. If they find, for example, that a subset of wheat lines grew well despite a dry spell, then they can zero in on the genes those lines have in common and incorporate them into new drought-resistant varieties.

Research geneticist Edward Buckler at the US Department of Agriculture and his team are using machine learning to identify climate adaptations in 1,000 species in a large grouping of grasses spread across the globe. The grasses include food and bioenergy crops such as maize, sorghum, and sugar cane. Buckler says that when people rank what are the most photosynthetically efficient and water-efficient species, this is the group that comes out at the top. Still, he and collaborators, including plant scientist Elizabeth Kellogg of the Donald Danforth Plant Science Center in St. Louis, MO, and computational biologist Adam Siepel of Cold Spring Harbor Laboratory in NY, want to uncover genes that could make crops in this group even more efficient for food production in current and future environments. The team is first studying a select number of model species to determine which genes are expressed under a range of different environmental conditions. They’re still probing just how far this predictive power can go.

Such approaches could be scaled up—massively. To probe the genetic underpinnings of climate adaptation for crop species worldwide, Daniel Jacobson, the chief researcher for computational systems biology at Oak Ridge National Laboratory in TN, has amassed “climatype” data for every square kilometer of land on Earth. Using the Summit supercomputer, they then compared each square kilometer to every other square kilometer to identify similar environments (9). The result can be viewed as a network of GPS points connected by lines that show the degree of environmental similarity between points.

“For me, breeding is much more like art. I need to see the variation and I don’t prejudge it. I know what I’m after, but nature throws me curveballs all the time, and I probably can’t count the varieties that came from curveballs.”

—Molly Jahn

In collaboration with the US Department of Energy’s Center for Bioenergy Innovation, the team combines this climatype data with GPS coordinates associated with individual crop genotypes to project which genes and genetic interactions are associated with specific climate conditions. Right now, they’re focused on bioenergy and feedstocks, but they’re poised to explore a wide range of food crops as well. The results will be published so that other researchers can conduct similar analyses.

The Next Agricultural Revolution

Despite these advances, the transition to AI can be unnerving. Operations research can project an ideal combination of genes, but those genes may interact in unpredictable ways. Tanksley’s company hedges its bets by engineering 10 varieties for a given project in hopes that at least one will succeed.

On the other hand, such a directed approach could miss happy accidents, says Molly Jahn, a geneticist and plant breeder at the University of Wisconsin–Madison. “For me, breeding is much more like art. I need to see the variation and I don’t prejudge it,” she says. “I know what I’m after, but nature throws me curveballs all the time, and I probably can’t count the varieties that came from curveballs.”

There are also inherent tradeoffs that no algorithm can overcome. Consumers may prefer tomatoes with a leafy crown that stays green longer. But the price a breeder pays for that green calyx is one percent of the yield, says Tanksley.

Image recognition technology comes with its own host of challenges, says Walter. “To optimize algorithms to an extent that makes it possible to detect a certain trait, you have to train the algorithm thousands of times.” In practice, that means snapping thousands of crop images in a range of light conditions. Then there’s the ground-truthing. To know whether the models work, Walter and others must measure the trait they’re after by hand. Keen to know whether the model accurately captures the number of kernels on an ear of corn? You’d have to count the kernels yourself.

Despite these hurdles, Walter believes that computer science has brought us to the brink of a new agricultural revolution. In a 2017 PNAS Opinion piece, Walter and colleagues described emerging “smart farming” technologies—from autonomous weeding vehicles to moisture sensors in the soil (10). The authors worried, though, that only big industrial farms can afford these solutions. To make agriculture more sustainable, smaller farms in developing countries must have access as well.

Fortunately, “smart breeding” advances may have wider reach. Once image recognition technology becomes more developed for crops, which Walter expects will happen within the next 10 years, deploying it may be relatively inexpensive. Breeders could operate their own drones and obtain more precise ratings of traits like time to flowering or number of fruits in shorter time, says Walter. “The computing power that you need once you have established the algorithms is not very high.”

The genomic data so vital to AI-led breeding programs is also becoming more accessible. “We’re really at this point where genomics is cheap enough that you can apply these technologies to hundreds of species, maybe thousands,” says Buckler.

Plant breeding has “entered the engineered phase,” adds Tanksley. And with little time to spare. “The environment is changing,” he says. “You have to have a faster breeding process to respond to that.”

Published under the PNAS license.


1. United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division, World Population Prospects 2019: Highlights, (United Nations, New York, 2019).

2. N. Jones, “Redrawing the map: How the world’s climate zones are shifting” Yale Environment 360 (2018). Accessed 14 May 2020.

3. P. L. Pingali, Green revolution: Impacts, limits, and the path ahead. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 12302–12308 (2012).

4. D. Tilman, The greening of the green revolution. Nature 396, 211–212 (1998).

5. G. P. Ramstein, S. E. Jensen, E. S. Buckler, Breaking the curse of dimensionality to identify causal variants in Breeding 4. Theor. Appl. Genet. 132, 559–567 (2019).

6. D. Gonsalves, Control of papaya ringspot virus in papaya: A case study. Annu. Rev. Phytopathol. 36, 415–437 (1998).

7. N. Kirchgessner et al., The ETH field phenotyping platform FIP: A cable-suspended multi-sensor system. Funct. Plant Biol. 44, 154–168 (2016).

8. K. Yu, N. Kirchgessner, C. Grieder, A. Walter, A. Hund, An image analysis pipeline for automated classification of imaging light conditions and for quantification of wheat canopy cover time series in field phenotyping. Plant Methods 13, 15 (2017).

9. J. Streich et al., Can exascale computing and explainable artificial intelligence applied to plant biology deliver on the United Nations sustainable development goals? Curr. Opin. Biotechnol. 61, 217–225 (2020).

10. A. Walter, R. Finger, R. Huber, N. Buchmann, Opinion: Smart farming is key to developing sustainable agriculture. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114, 6148–6150 (2017).

He Wants to Save the Present With the Indigenous Past (New York Times)

Bruce Pascoe’s book “Dark Emu” sparked a reconsideration of Australian history. Now he hopes to use his writing to revive Aboriginal community.

Bruce Pascoe in a field of mandadyan nalluk, also known as “dancing grass.”
Bruce Pascoe in a field of mandadyan nalluk, also known as “dancing grass.”Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times

By Damien Cave

Aug. 20, 2020

WALLAGARAUGH, Australia — Bruce Pascoe stood near the ancient crops he has written about for years and discussed the day’s plans with a handful of workers. Someone needed to check on the yam daisy seedlings. A few others would fix up a barn or visitor housing.

Most of them were Yuin men, from the Indigenous group that called the area home for thousands of years, and Pascoe, who describes himself as “solidly Cornish” and “solidly Aboriginal,” said inclusion was the point. The farm he owns on a remote hillside a day’s drive from Sydney and Melbourne aims to correct for colonization — to ensure that a boom in native foods, caused in part by his book, “Dark Emu,” does not become yet another example of dispossession.

“I became concerned that while the ideas were being accepted, the inclusion of Aboriginal people in the industry was not,” he said. “Because that’s what Australia has found hard, including Aboriginal people in anything.”

The lessons Pascoe, 72, seeks to impart by bringing his own essays to life — and to dinner tables — go beyond appropriation. He has argued that the Indigenous past should be a guidebook for the future, and the popularity of his work in recent years points to a hunger for the alternative he describes: a civilization where the land and sea are kept healthy through cooperation, where resources are shared with neighbors, where kindness even extends to those who seek to conquer.

“What happened in Australia was a real high point in human development,” he said. “We need to go back there.” Writing, he added, can only do so much.

Terry Hayes, a Yuin man and one of Bruce Pascoe’s team members, works in the orchard and garden.
Terry Hayes, a Yuin man and one of Bruce Pascoe’s team members, works in the orchard and garden.Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times
Hayes holds out yam daisy seedlings.
Hayes holds out yam daisy seedlings.Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times

“Dark Emu” is where he laid out his case. Published in 2014 and reissued four years later, the book sparked a national reconsideration of Australian history by arguing that the continent’s first peoples were sophisticated farmers, not roaming nomads.

Australia’s education system tended to emphasize the struggle and pluck of settlers. “Dark Emu” shifted the gaze, pointing to peaceful towns and well-tended land devastated by European aggression and cattle grazing. In a nation of 25 million people, the book has sold more than 260,000 copies.

Pascoe admits he relied on the work of formal historians, especially Rupert Gerritsen, who wrote about the origins of agriculture, and Bill Gammage, whose well-regarded tome, “The Biggest Estate on Earth: How Aborigines Made Australia” (2012), tracked similar territory. Both books cited early settlers’ journals for evidence of Aboriginal achievement. Both argued that Aboriginal people managed nature in a more systematic and scientific fashion than most people realized, from fish traps to grains.

What made Pascoe’s version a best seller remains a contentious mystery.

Critics, including Andrew Bolt, a conservative commentator for News Corp Australia, have accused Pascoe of seeking attention and wealth by falsely claiming to be Aboriginal while peddling what they call an “anti-Western fantasy.”

Asked by email why he’s focused on Pascoe in around a dozen newspaper columns since November, Bolt replied: “Have fun talking to white man and congratulating yourself on being so broad-minded as to believe him black.”

Pascoe said “Bolty” is obsessed with him and struggles with nuance. He’s offered to buy him a beer, discuss it at the pub and thank him: “Dark Emu” sales have doubled since Bolt’s campaign against Pascoe intensified.

His fans argue that kind of banter exemplifies why he and his book have succeeded. His voice, honed over decades of teaching, writing fiction and poetry — and telling stories over beers — is neither that of an academic nor a radical. He’s a lyrical essayist, informative and sly.

The Wallagaraugh River from Bruce Pascoe’s farm.
The Wallagaraugh River from Bruce Pascoe’s farm.Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times

To some Aboriginal readers, he’s too Eurocentric, with his emphasis on sedentary agriculture. “It is insulting that Pascoe attempts to liken our culture to European culture, disregarding our own unique and complex way of life,” wrote Jacinta Nampijinpa Price, a politician in the Northern Territory who identifies as Warlpiri/Celtic, last year on Facebook.

To others, Pascoe opens a door to mutual respect.

“He writes with such beautiful descriptions that let you almost see it,” said Penny Smallacombe, the head of Indigenous content for Screen Australia, which is producing a documentary version of “Dark Emu.” “It follows Bruce going on this journey.”

A telling example: Pascoe’s take on early explorers like Thomas Mitchell. He introduced Mitchell in “Dark Emu” as “an educated and sensitive man, and great company.” Later, he darkened the portrait: “His prejudice hides from him the fact that he is a crucial agent in the complete destruction of Aboriginal society.”

At the farm, tugging at his long white beard, Mr. Pascoe said he wanted to guide more than scold, letting people learn along with him. It’s apparently an old habit. He grew up working-class around Melbourne — his father was a carpenter — and after university taught at a school in rural Mallacoota, just down the winding river from where he now lives. He spent years guiding farm kids through “The Grapes of Wrath” while writing at night and editing a fiction quarterly, “Australian Short Stories,” with his wife Lyn Harwood.

“While the ideas were being accepted, the inclusion of Aboriginal people in the industry was not,” Pascoe said of the response to his book, “Dark Emu.” “That’s what Australia has found hard, including Aboriginal people in anything.”
“While the ideas were being accepted, the inclusion of Aboriginal people in the industry was not,” Pascoe said of the response to his book, “Dark Emu.” “That’s what Australia has found hard, including Aboriginal people in anything.”Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times

In his 30s, he said he started to explore his heritage after recalling a childhood experience when an Aboriginal neighbor yelled that she knew who his real family was so it was no use trying to hide. Talking to relatives and scouring records, he found Indigenous connections on his mother and father’s side. His publisher, Magabala, now describes him as “a writer of Tasmanian, Bunurong and Yuin descent.”

“Dark Emu” followed more than two dozen other books — fiction, poetry, children’s tales and essay collections. Pascoe said he had a hunch it would be his breakthrough, less because of his own talent than because Australia was, as he was, grappling with the legacy of the past.

In 2008, a year after his book about Australia’s colonial massacres, “Convincing Ground,” Prime Minister Kevin Rudd apologized to Indigenous people on behalf of the government. In the months before “Dark Emu” was published, all of Australia seemed to be debating whether Adam Goodes, an Aboriginal star who played Australian football for the Sydney Swans, was right to condemn a 13-year-old girl who had called him an ape.

“There was just this feeling in the country that there’s this unfinished business,” Pascoe said. Pointing to the protests in the United States and elsewhere over racism and policing, he said that much of the world is still trying to dismantle a colonial ideology that insisted white Christian men have dominion over everything.

The deep past can help by highlighting that “the way Europeans think is not the only way to think,” he said.

Yam daisy sprouts grow in the back of Pascoe’s farmhouse.
Yam daisy sprouts grow in the back of Pascoe’s farmhouse.Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times

Pascoe now plans to make room for a dozen people working or visiting his 140-acre farm. Teaming up with academics, Aboriginal elders and his wife and his son, Jack, who has a Ph.D. in ecology, he’s set up Black Duck Foods to sell what they grow.

The bush fires of last summer slowed them all down — Pascoe spent two weeks sleeping in his volunteer firefighter gear and battling blazes — but the small team recently completed a harvest. Over lunch, Pascoe showed me a container of the milled grain from the dancing grass, shaking out the scent of a deep tangy rye.

Out back, just behind his house, yams were sprouting, their delicate stems making them look like a weed — easy for the untrained eye to overlook, in the 18th century or the 21st.

Terry Hayes, a Yuin employee, explained that they grow underground in bunches. “If there are five, you’ll take four and leave the biggest one,” he said. “So they keep growing.”

A tree on Pascoe’s farm that burned and fell down during last season’s fires.
A tree on Pascoe’s farm that burned and fell down during last season’s fires.Credit…AnnaMaria Antoinette D’Addario for The New York Times

That collective mind-set is what Pascoe longs to cultivate. He likes to imagine the first Australians who became neighbors, sitting around a fire, discussing where to set up their homes and how to work together.

That night, we sat on his porch and watched the sun set. On a white plastic table, in black marker, Pascoe had written Yuin words for what was all around us: jeerung, blue wren; marru, mountain; googoonyella, kookaburra. It was messy linguistics, with dirt and ashtrays on top of the translations — an improvised bridge between times and peoples.

Just like the Pascoe farm.

“I’d love people to come here and find peace,” he said, shaking off the evening chill after a long day of work that did not involve writing. “It would give me a lot of deep satisfaction for other people to enjoy the land.”

Damien Cave is the bureau chief in Sydney, Australia. He previously reported from Mexico City, Havana, Beirut and Baghdad. Since joining The Times in 2004, he has also been a deputy National editor, Miami bureau chief and a Metro reporter. @damiencave A version of this article appears in print on Aug. 21, 2020, Section C, Page 12 of the New York edition with the headline: Building a Future With the Indigenous Past.

For Indigenous people, seeds are more than food — they’re ‘members of an extended family’ (CBC)

CBC News · Posted: Jun 19, 2020 4:00 AM ET | Last Updated: June 19

(Potato Park/Asociacion ANDES/Cusco, Peru)

About 1,000 kilometres south of the North Pole lies Svalbard, a Norwegian archipelago. Home to roughly 2,600 people, it also has another, larger, more famous population: that of 1,057,151 seeds.

This is the Svalbard Global Seed Vault (SGSV), an effort to preserve seeds from around the globe that could eventually be lost as a result of natural or human factors. The vault’s inventory includes everything from African varieties of wheat and rice to European and South American varieties of lettuce and barley.  

According to the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), more than 75 per cent of genetic diversity has been lost because of farmers transitioning to varieties of high-yield, genetically uniform crops. 

In 2015, groups belonging to Parque de la Papa, a Peruvian organization that aims to preserve agricultural diversity and Indigenous culture, deposited 750 seeds of differing varieties of potatoes in the Svalbard seed vault, the first Indigenous group to do so. Last February, the Cherokee Nation became the first U.S. Indigenous group to make a deposit. 

In fact, Indigenous people have long preserved seeds because they have important cultural ties within the community.

“There’s this very strong relationship that people have with seeds,” said Alejandro Argumedo, director of programs at the U.S.-based Swift Foundation, which aims to preserve biocultural diversity. “In the place where I come from, for instance, seeds are considered to have feelings and heart. And so you’ve got to treat them with lots of love.” 

It’s a deeply reciprocal relationship, he said.

“There’s this big difference between just looking at seeds like biological materials that are important for farming,” said Argumedo, who is Quechua from Ayacucho, Peru. “Indigenous people see them more as members of an extended family and to which you have to [tend] with care. Because there will be a reciprocity — they will be providing you … food, will be caring about you.”

Argumedo cites the “qachun waqachi” potato variety used in a marriage ritual, where the bride (“qachun” in the Quechua language) gently peels the potato to show her love and caring for her husband-to-be as well as for Pacha Mama, or Mother Earth. 

“The ritual articulates the Andean belief that love and respect between humans depends on and is nurtured by the land and epitomizes the commitment of couples to protect their seeds and food systems,” he said. 

Terrylynn Brant, a Mohawk seed keeper from Ohsweken, Ont., has dedicated her life to this effort.

“I do a lot of work that supports other faith keepers in the work that they do. I support healers, seers, people like that … because sometimes people need to use a certain food for a certain ceremony,” she said. “I treat [seeds] with honour and respect.”

Argumedo said that the preservation of specific seeds is important in Indigenous communities where rituals require the best, purest form of seed.

“People are more interested in different features or characteristics of the seed. So people do selection for cultural reasons. And many of those traits are associated with taste, are associated with the colour and shape, because they will be used in rituals or social gatherings to create community cohesion,” he said. 

“And if you want to have a better relationship with your neighbours, you better have the right seeds, because you will be offering it as a way of respect.”

Hannes Dempewolf, senior scientist and head of global initiatives at Crop Trust, a German-based organization that’s involved with the Svalbard seed vault, said there’s another important reason for preserving genetic diversity of seeds.

“Every seed, every variety is unique in itself,” he said. “They have a unique set of genes that we have no idea what they could be useful for in the future.”

Nicole Mortillaro

Crops were cultivated in regions of the Amazon ‘10,000 years ago’ (BBC)

By Matt McGrath – Environment correspondent

8 April 2020

Image copyright: Umberto Lombardo; Image caption: The forest islands of this part of Bolivia seen from the air

Far from being a pristine wilderness, some regions of the Amazon have been profoundly altered by humans dating back 10,000 years, say researchers.

An international team found that during this period, crops were being cultivated in a remote location in what is now northern Bolivia.

The scientists believe that the humans who lived here were planting squash, cassava and maize.

The inhabitants also created thousands of artificial islands in the forest.

The end of the last ice age, around 12,000 years ago, saw a sustained rise in global temperatures that initiated many changes around the world.

Image copyright: Umberto Lombardo; Image caption: Images of the phytoliths found by the scientists – the scalloped sphere in the top right corner is from squash

Perhaps the most important of these was that early civilisations began to move away from living as hunter-gatherers and started to cultivate crops for food.

Researchers have previously unearthed evidence that crops were domesticated at four important locations around the world.

So China saw the cultivation of rice, while in the Middle East it was grains, in Central America and Mexico it was maize, while potatoes and quinoa emerged in the Andes.

Now scientists say that the Llanos de Moxos region of southwestern Amazonia should be seen as a fifth key region.

The area is a savannah but is dotted with raised areas of land now covered with trees.

Image copyright: Umberto Lombardo; Image caption: One of the 4,700 forest islands in this region of Amazonia

The area floods for part of the year but these “forest islands” remain above the waters.

Some 4,700 of these small mounds were developed by humans over time, in a very mundane way.

“These are just places where people dropped their rubbish, and over time they grow,” said lead author Dr Umberto Lombardo from the University of Bern, Switzerland.

“Of course, rubbish is very rich in nutrients, and as these areas grow they rise above the level of the flood during the rainy season, so they become good places to settle with fertile soil, so people come back to the same places all the time.”

The researchers examined some 30 of these islands for evidence of crop planting.

They discovered tiny fragments of silica called phytoliths, described as tiny pieces of glass that form inside the cells of plants.

The shape of these tiny glass fragments are different, depending on which plants they come from.

The researchers were able to identify evidence of manioc (cassava, yuca) that were grown 10,350 years ago. Squash appears 10,250 years ago, and maize more recently – just 6,850 years ago.

“This is quite surprising,” said Dr Lombardo.

Image copyright: Umberto Lombardo; Image caption: The scientists at work on the site

“This is Amazonia, this is one of these places that a few years ago we thought to be like a virgin forest, an untouched environment.”

“Now we’re finding this evidence that people were living there 10,500 years ago, and they started practising cultivation.”

The people who lived at this time probably also survived on sweet potato and peanuts, as well as fish and large herbivores.

The researchers say it’s likely that the humans who lived here may have brought their plants with them.

They believe their study is another example of the global impact of the environmental changes being felt as the world warmed up at the end of the last ice age.

“It’s interesting in that it confirms again that domestication begins at the start of the Holocene period, when we have this climate change that we see as we exit from the ice age,” said Dr Lombardo.

“We entered this warm period, when all over the world at the same time, people start cultivating.”

The study has been published in the journal Nature.

Quando a tecnociência vê um pixel mas ignora a paisagem. A agricultura convencional mata o solo. Entrevista especial com Antonio Donato Nobre (Unisinos)

Segunda, 16 de maio de 2016

“Mais importante do que ser multidisciplinar é ser não-disciplinar, isto é, integrar e dissolver as ‘disciplinas’ em um saber amplo e articulado, sem fronteiras artificiais e domínios de egos”, afirma o cientista do CCST/Inpe

O conhecimento científico não pode cegar a complexa relação entre os inúmeros ecossistemas presentes no planeta. “Tal abordagem gera soluções autistas que não se comunicam, tumores exuberantes cuja expansão danifica tudo que está em volta. Assim, a tecnociência olha o mundo com um microscópio grudado em seus olhos, vê pixel, mas ignora a paisagem”, afirma Antonio Donato Nobre, cientista do Centro de Ciência do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – CCST/Inpe.

“A maior parte da agricultura tecnificada adotada pelo agronegócio é pobre em relação à complexidade natural. Ela elimina de saída a capacidade dos organismos manejados de interferir beneficamente no ambiente, introduzindo desequilíbrios e produzindo danos em muitos níveis”, analisa, em entrevista concedida por e-mail à IHU On-Line.

Para Nobre, a saída não é abandonar a ciência e a tecnologia produtiva de alimentos, mas sim associá-las e integrá-las a sistemas complexos de vidas em ecossistemas do Planeta. É entender, por exemplo, que a criação de áreas de plantio e produção agropecuária impactarão na chamada “equação do clima”. “É preciso remover os microscópios dos olhos, olhar o conjunto, perceber as conexões e, assim, aplicar o conhecimento de forma sábia e benéfica”, aponta.

Antonio Donato Nobre é cientista do Centro de Ciência do Sistema Terrestre do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – CCST/Inpe, autor do relatório O Futuro Climático da Amazônia, lançado no final de 2014.

Tem atuado na divulgação e popularização da ciência, em temas como a Bomba biótica de umidade e sua importância para a valorização das grandes florestas, e os Rios Aéreos de vapor, que transferem umidade da Amazônia para as regiões produtivas do Brasil.

Foi relator nos estudos sobre o Código Florestal promovidos pela Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência – SBPC e Academia Brasileira de Ciências. Possui graduação em Agronomia pela Universidade de São Paulo, mestrado em Biologia Tropical (Ecologia) pelo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia e é PhD em Earth System Sciences (Biogeochemistry) pela University of New Hampshire.

Atualmente é pesquisador titular do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia e pesquisador Visitante no Centro de Ciência do Sistema Terrestre, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Confira a entrevista.

IHU On-Line – Quais os impactos da produção agrícola nas mudanças climáticas? Quais os riscos que o modelo do agronegócio (baseado nas grandes propriedades e produção em larga escala de uma só cultura por vez) representa?

Antonio Donato Nobre – A ocupação desordenada das paisagens produz pesados impactos no funcionamento do sistema de suporte à vida na Terra. A expansão das atividades agrícolas — quase sempre associada à devastação das florestas que têm maior importância na regulação climática — tem consequências que se fazem sentir cada vez mais, e serão devastadoras se não mudarmos a prática da agricultura.

A natureza, ao longo de bilhões de anos, evoluiu um sofisticadíssimo sistema vivo de condicionamento do conforto ambiental. Biodiversidade é o outro nome para competência tecnológica na regulação climática. A maior parte da agricultura tecnificada adotada pelo agronegócio é pobre em relação à complexidade natural. Ela elimina de saída a capacidade dos organismos manejados de interferir beneficamente no ambiente, introduzindo desequilíbrios e produzindo danos em muitos níveis.

IHU On-Line – Como aliar agricultura e pecuária à preservação de florestas e outros ecossistemas? Como o novo Código Florestal  brasileiro se insere nesse contexto?

Antonio Donato Nobre – Extensa literatura científica mostra muitos caminhos para unir com vantagens agricultura, criação de animais e a preservação das florestas e de outros importantes ecossistemas. Esse conhecimento disponível assevera não haver conflito legítimo entre proteção dos ecossistemas e produção agrícola. Muito ao contrário, a melhor ciência demonstra a dependência umbilical da agricultura aos serviços ambientais providos pelos ecossistemas nativos.

Em 2012, contrariando a vontade da sociedade, o congresso revogou o código florestal de 1965. A introdução de uma nova lei florestal lasciva e juridicamente confusa já está produzindo efeitos danosos, como aumentos intoleráveis no desmatamento e a eliminação da exigência, ou o estímulo à procrastinação, no que se refere à recuperação de áreas degradadas. Mas a proteção e recuperação de florestas tem direto impacto sobre o regime de chuvas.

Incrível, portanto, que a agricultura, atividade que primeiro sofrerá com o clima inóspito que já bate às portas do Brasil, tenha sido justamente aquela que destruiu e continua destruindo os ecossistemas produtores de clima amigo. Enquanto estiver em vigor essa irresponsável e inconstitucional nova lei florestal, a degradação ambiental somente vai piorar.

IHU On-Line – De que forma o conhecimento mais detalhado sobre as formas de vida, e a relação entre elas, em florestas, como a amazônica, pode inspirar formas mais eficientes de produção de alimentos e, ao mesmo tempo, minimizar impactos ambientais?

Antonio Donato Nobre – A biomimética  é uma nova área da tecnologia que copia e adapta soluções engenhosas encontradas pelos organismos para resolver desafios existenciais. Janine Benyus, a pioneira popularizadora desse saber, antes ignorado, costuma dizer que os designs encontrados na natureza são resultados de 3,8 bilhões de anos de evolução tecnológica. Durante esse tempo, somente subsistiram soluções efetivas e eficazes, que de saída determinaram a superioridade da tecnologia natural.

Ora, a agricultura precisa redescobrir a potência sustentável e produtiva que é o manejo inteligente de agroecossistemas inspirados nos ecossistemas naturais, ao invés de se divorciar deste vasto campo de conhecimento e soluções, como fez com seus agrossistemas empobrecidos, envenenados e que exploram organismos geneticamente aberrantes.

IHU On-Line – Qual o papel do solo na “composição da equação do clima” no planeta? Em que medida o desequilíbrio do solo pode influenciar nas mudanças climáticas?

Antonio Donato Nobre – Microrganismos e plantas têm incrível capacidade para adaptar-se ao substrato, seja solo, sedimento ou mesmo rocha. Essa adaptação gera simultaneamente uma formação e condicionamento do substrato, o que o torna fértil para a vida vicejar ali. O metabolismo dos ecossistemas, incluindo sua relação com o substrato, tem íntima relação com os ciclos globais de elementos químicos. A composição e funcionamento da atmosfera depende, para sua estabilidade dinâmica, portanto, para o conforto e favorecimento da própria vida, do funcionamento ótimo dos ecossistemas naturais.

Na equação do clima, os ecossistemas são os órgãos indispensáveis que geram a homeostase  ou equilíbrio planetário. A agricultura convencional extermina aquela vida que tem capacidade regulatória, mata o solo, fator chave para sua própria sustentação, e introduz de forma reducionista e irresponsável nutrientes hipersolúveis, substâncias tóxicas desconhecidas da natureza e organismos que podem ser chamados de Frankensteins genéticos.

Todos estes insumos tornam as monoculturas do agronegócio sem qualquer função reguladora para o clima, e muito pior, devido à pesada emissão de gases-estufa e perturbações as mais variadas nos ciclos globais de nutrientes, a agricultura tecnificada é extremamente prejudicial para a estabilidade climática.

IHU On-Line – Desde a perspectiva do antropoceno , como avalia a relação do ser humano com as demais formas de vida do planeta hoje? Qual o papel da tecnologia e da ciência nessa relação?

Antonio Donato Nobre – Esta nova era foi batizada de antropoceno porque os seres humanos tornaram-se capazes de alterações massivas na delgada película esférica que nos permitiu a existência e nos dá abrigo. O maior drama da ocupação humana do ambiente superficial da Terra é que tal capacidade está destruindo o sistema de suporte à vida, sistema esse dependente 100% de todas demais espécies as quais o ser humano tem massacrado em sua expansão explosiva.

Infelizmente, na expansão do antropoceno, o conhecimento científico tem sido apropriado de forma gananciosa por mentes limitadas e arrogantes, e empregado no desenvolvimento sinistro de tecnologias e engenharias que por absoluta ignorância tornaram-se incapazes de valorizar o capital natural da Terra. Este comportamento autodestrutivo tem direta relação com a visão de ganho em curto prazo e a ilusão de poder auferida na aplicação autista de agulhas tecnológicas.

IHU On-Line – Em que medida a aproximação entre ciência e saberes indígenas pode contribuir para um novo caminho em termos de preservação do planeta e produção de alimentos?

Antonio Donato Nobre – Cada pesquisador sincero, inteligente e com mente aberta deve reconhecer a máxima milenar da sabedoria socrática: “somente sei que nada sei”. O conhecimento verdadeiro e sem limites internos impõe uma postura sóbria e humilde diante da enormidade da complexidade do mundo e da natureza. Hoje, a ciência mais avançada dá inteiro e detalhado suporte ao saber ancestral de sociedades tribais, que perduraram por milênios. Descer do salto alto da arrogância que fermentou graças ao individualismo permitirá reconhecer essa sabedoria básica de sustentabilidade, preservada no saber indígena.

Para a ciência, a aprender com o saber nativo está a veneração pela sabedoria da Mãe Terra; a intuição despretensiosa que capta o essencial da complexidade em princípios simples e elegantes; e sua capacidade holística e lúdica de articular a miríade de componentes do ambiente em uma constelação coerente e funcional de elos significativos.

IHU On-Line – De que forma a tecnociência e a tecnocracia impactam na forma de observar o planeta? O que isso significa para a humanidade?

Antonio Donato Nobre – A ciência é esta fascinante aventura humana na busca do conhecimento, evoluída aceleradamente a partir do renascimento na Europa. Muitas são suas virtudes e incríveis suas aplicações. No entanto, tais brilhos parecem infelizmente vir acompanhados quase sempre de alucinantes danos colaterais, nem sempre reconhecidos como tal. Na ciência, que gera o conhecimento básico; na tecnologia, que aplica criativamente esse conhecimento; e na engenharia, que transforma conhecimento em realidade, grassa uma anomalia reducionista que permite a hipertrofia de soluções pontuais, desconectadas entre si e do conjunto.

Tal abordagem gera soluções autistas que não se comunicam, tumores exuberantes cuja expansão danifica tudo que está em volta. Assim, a tecnociência olha o mundo com um microscópio grudado em seus olhos, vê pixel, mas ignora a paisagem. Abre caminhos para que ânimos restritos se apropriem de conhecimentos parciais e destruam o mundo. É preciso remover os microscópios dos olhos, olhar o conjunto, perceber as conexões e, assim, aplicar o conhecimento de forma sábia e benéfica.

IHU On-Line – De que forma conceitos como a Ecologia Integral, presentes na Encíclica Laudato Si’, do papa Francisco, contribuem para o desenvolvimento de uma visão sistêmica do ser humano sobre o planeta? Qual a importância de uma perspectiva multidisciplinar acerca da temática ambiental?

Antonio Donato Nobre – Ecologia Integral deve significar o que o nome diz. Aliás, se não for integral não pode ser denominada ecologia. Isso porque na natureza não existe isolamento, cada partícula, cada componente, cada organismo e cada sistema interage com os demais, sob o sábio comando das leis fundamentais. Por isso a ação humana pode gerar um acorde harmonioso na grande sinfonia universal, ou — se desrespeitar as leis — tornar-se fonte de perturbação e destruição.

Mais importante do que ser multidisciplinar é ser não-disciplinar, isto é, integrar e dissolver as “disciplinas” em um saber amplo e articulado, sem fronteiras artificiais e domínios de egos. A ciência verdadeira é aquela oriunda do livre pensar, do profundo sentir e do intuir espontâneo. A busca da verdade está ao alcance de todas as pessoas, não é nem deveria ser território exclusivo dos iniciados na ciência. Todos somos dotados da capacidade de inquirir e temos como promessa de realização o dom da consciência. Cientistas são facilitadores, e como tal deveriam servir aos semelhantes com boa vontade, iluminando o caminho do conhecimento, guiando na direção do saber.

IHU On-Line – Como avalia a agroecologia no Brasil hoje? O que a ciência e a tecnologia oferecem em termos de avanços para esse campo?

Antonio Donato Nobre – Agroecologia, agrofloresta sintrópica, sistemas agroflorestais, agricultura biodinâmica, trofobiose, agricultura orgânica, agricultura sustentável etc. compõem um rico repertório de abordagens que convergem na aspiração de emular em agroecossistemas a riqueza e funcionamento dos ecossistemas naturais. Uma parte dos desenvolvimentos científicos e tecnológicos autistas de até então pode ser aproveitada para essa nova era de agricultura produtiva, iluminada, respeitadora, harmônica e saudável.

É preciso, porém, que o isolamento acabe, que os conhecimentos sejam transparentes, integrados, articulados, simplificados e recolocados em perspectiva. Se as agulhas tecnológicas foram danosas, como os transgênicos, por exemplo, ainda assim serão úteis para sabermos o que “não” fazer. Na compreensão em detalhe das bases moleculares da vida, abrindo portais para consciência sobre a complexidade astronômica existente e atuante em todos os organismos, a humanidade terá finalmente a prova irrefutável para o acerto das abordagens holísticas e ecológicas.

IHU On-Line – Deseja acrescentar algo?

Antonio Donato Nobre – É preciso iluminar e revelar a imensa teia de mentiras criada em torno da revolução verde com seus exuberantes tumores tecnológicos. As falsidades suportadas por corporações, governos, mídia e educação bitoladora desde a mais tenra idade, implantaram um sistema mundial de dominação que, literalmente, enfia goela abaixo da humanidade um menu infernal de alimentos portadores de doenças.

Esse triunfante modelo de negócio não se contenta em somente alimentar mal, o faz via quantidades crescentes de produtos animais, os quais requerem imensas áreas e grandes quantidades de água e outros insumos para serem produzidos.

Com isso a pegada humana no planeta torna-se destrutiva e insuportável, e a consequência já se faz sentir no clima como falência múltipla de órgãos. Apesar disso, creio que ainda temos uma pequena chance de evitar o pior se, como humanidade, dermos apoio irrestrito para a busca da verdade.

Precisamos de uma operação Lava Jato no campo, e a ciência tem todas as ferramentas para apoiar esse esforço de sobrevivência.

Instituto Humanitas Unisinos

How the introduction of farming changed the human genome (Science Daily)

Study tracks gene changes during the introduction of farming in Europe

November 23, 2015
Harvard Medical School
Genomic analysis of ancient human remains identifies specific genes that changed during and after the transition in Europe from hunting and gathering to farming about 8,500 years ago. Many of the genes are associated with height, immunity, lactose digestion, light skin pigmentation, blue eye color and celiac disease risk.

Ancient DNA can provide insight into when humans acquired the adaptations seen in our genomes today. Credit: Image courtesy of Harvard Medical School

The introduction of agriculture into Europe about 8,500 years ago changed the way people lived right down to their DNA.

Until recently, scientists could try to understand the way humans adapted genetically to changes that occurred thousands of years ago only by looking at DNA variation in today’s populations. But our modern genomes contain mere echoes of the past that can’t be connected to specific events.

Now, an international team reports in Nature that researchers can see how natural selection happened by analyzing ancient human DNA.

“It allows us to put a time and date on selection and to directly associate selection with specific environmental changes, in this case the development of agriculture and the expansion of the first farmers into Europe,” said Iain Mathieson, a research fellow in genetics at Harvard Medical School and first author of the study.

By taking advantage of better DNA extraction techniques and amassing what is to date the largest collection of genome-wide datasets from ancient human remains, the team was able to identify specific genes that changed during and after the transition from hunting and gathering to farming.

Many of the variants occurred on or near genes that have been associated with height, the ability to digest lactose in adulthood, fatty acid metabolism, vitamin D levels, light skin pigmentation and blue eye color. Two variants appear on genes that have been linked to higher risk of celiac disease but that may have been important in adapting to an early agricultural diet.

Other variants were located on immune-associated genes, which made sense because “the Neolithic period involved an increase in population density, with people living close to one another and to domesticated animals,” said Wolfgang Haak, one of three senior authors of the study, a research fellow at the University of Adelaide and group leader in molecular anthropology at the Max Planck Institute for the Science of Human History.

“Although that finding did not come fully as a surprise,” he added, “it was great to see the selection happening in ‘real time.'”

The work also supports the idea that Europe’s first farmers came from ancient Anatolia, in what is now Turkey, and fills in more details about how ancient groups mixed and migrated.

“It’s a great mystery how present-day populations got to be the way we are today, both in terms of how our ancestors moved around and intermingled and how populations developed the adaptations that help us survive a bit better in the different environments in which we live,” said co-senior author David Reich, professor of genetics at HMS. “Now that ancient DNA is available at the genome-wide scale and in large sample sizes, we have an extraordinary new instrument for studying these questions.”

“From an archaeological perspective, it’s quite amazing,” said co-senior author Ron Pinhasi, associate professor of archaeology at University College Dublin. “The Neolithic revolution is perhaps the most important transition in human prehistory. We now have proof that people did actually go from Anatolia into Europe and brought farming with them. For more than 40 years, people thought it was impossible to answer that question.”

“Second,” he continued, “we now have evidence that genetic selection occurred along with the changes in lifestyle and demography, and that selection continued to happen following the transition.”

Prying more from the past

Members of the current team and others have used ancient DNA in the past few years to learn about Neanderthals and the genes they passed to humans, identify ancestors of present-day Europeans, trace migrations into the Americas and probe the roots of Indo-European languages. Studying natural selection, however, remained out of reach because it required more ancient genomes than were available.

“In the past year, we’ve had a super-exponential rise in the number of ancient samples we can study on a genome scale,” said Reich, who is also an associate member of the Broad Institute of Harvard and MIT and a Howard Hughes Medical Investigator. “In September 2014, we had 10 individuals. In this study, we have 230.”

The DNA came from the remains of people who lived between 3,000 and 8,500 years ago at different sites across what is now Europe, Siberia and Turkey. That time span provided snapshots of genetic variation before, during and after the agricultural revolution in Europe.

Among the 230 ancient individuals were 83 who hadn’t been sequenced before, including the first 26 to be gathered from the eastern Mediterranean, where warm conditions usually cause DNA to degrade.

Members of the team used several technological advances to obtain and analyze the new genetic material. For example, they exploited a method pioneered by Pinhasi’s laboratory to extract DNA from a remarkably rich source: a portion of the dense, pyramid-shaped petrous bone that houses the internal auditory organs. In some cases, the bone yielded 700 times more human DNA than could be obtained from other bones, including teeth.

“That changed everything,” said Pinhasi. “Higher-quality DNA meant we could analyze many more positions on the genome, perform more complex tests and simulations, and start systematically studying allele frequency across populations.”

What made the cut

Although the authors caution that sample size remains the biggest limitation of the study, comparing the ancient genomes to one another and to those of present-day people of European ancestry revealed 12 positions on the genome where natural selection related to the introduction of farming in northern latitudes appears to have happened.

“Some of those specific traits have been studied before,” said Reich. “This work with ancient DNA enriches our understanding of those traits and when they appeared.”

Besides the adaptations that appear to be related to diet, pigmentation, immunity and height, the possible selective pressure on other variants was less clear.

“We can guess by looking at the function of the gene, but our power is limited,” said Mathieson. “It’s quite frustrating.”

It’s too early to tell whether some of the variants were themselves selected for or whether they hitched a ride with a nearby beneficial gene. The question pertains especially to variants that seem to be disadvantageous, like increased disease risk.

Being able to look at numerous positions across the genome also allowed the team to examine complex traits for the first time in ancient DNA.

“We can see the evolution of height across time,” said Mathieson.

Researchers had noticed that people from southern Europe tend to be shorter than those from northern Europe. The new study suggests that the height differential arises both from people in the north having more ancestry from Eurasian steppe populations, who seem to have been taller, and people in the south having more ancestry from Neolithic and Chalcolithic groups from the Iberian peninsula, who seem to have been shorter.

The team wasn’t able to draw conclusions about the other complex traits it investigated: body mass index, waist-hip ratio, type 2 diabetes, inflammatory bowel disease and lipid levels.

Reich, for one, hopes researchers will one day have thousands of ancient genomes to analyze. He would also like to see this type of study applied to non-European populations and even to other species.

“It will be interesting to study selection in domesticated animals and to see if there is coevolution between them and the people who were domesticating them,” said Mathieson.

Journal Reference:

  1. Iain Mathieson, Iosif Lazaridis, Nadin Rohland, Swapan Mallick, Nick Patterson, Songül Alpaslan Roodenberg, Eadaoin Harney, Kristin Stewardson, Daniel Fernandes, Mario Novak, Kendra Sirak, Cristina Gamba, Eppie R. Jones, Bastien Llamas, Stanislav Dryomov, Joseph Pickrell, Juan Luís Arsuaga, José María Bermúdez de Castro, Eudald Carbonell, Fokke Gerritsen, Aleksandr Khokhlov, Pavel Kuznetsov, Marina Lozano, Harald Meller, Oleg Mochalov, Vyacheslav Moiseyev, Manuel A. Rojo Guerra, Jacob Roodenberg, Josep Maria Vergès, Johannes Krause, Alan Cooper, Kurt W. Alt, Dorcas Brown, David Anthony, Carles Lalueza-Fox, Wolfgang Haak, Ron Pinhasi, David Reich. Genome-wide patterns of selection in 230 ancient EurasiansNature, 2015; DOI: 10.1038/nature16152

“O Cerrado está extinto e isso leva ao fim dos rios e dos reservatórios de água” (Jornal Opção)

Edição 2048 (5 a 11 de outubro de 2014)

Uma das maiores autoridades sobre o tema, professor da PUC Goiás diz que destruição do bioma é irreversível e que isso compromete o abastecimento potável em todo o País

Fernando Leite/Jornal Opção

Elder Dias

Uma ilha ambiental em meio à metrópole está no Campus 2 da Pon­tifícia Universidade Católica de Goiás (PUC Goiás). É lá o local onde Altair Sales Barbosa idealizou e realizou uma obra que se tornou ponto turístico da capital: o Memorial do Cerrado, eleito em 2008 o local mais bonito de Goiânia e um dos projetos do Instituto do Trópico Subúmido (ITS), dirigido pelo professor.

Foi lá que Altair, um dos mais profundos conhecedores do bioma Cerrado, recebeu a equipe do Jornal Opção. Como professor e pesquisador, tem graduação em Antropologia pela Universidade Católica do Chile e doutorado em Arqueologia Pré-Histórica pelo Museu Nacional de História Natural, em Washington (EUA). Mais do que isso, tem vivência do conhecimento que conduz.

É justamente pela força da ciência que ele dá a notícia que não queria: na prática o Cerrado já está extinto como bioma. E, como reza o dito popular, notícia ruim não vem sozinha, antes de recuperar o fôlego para absorver o impacto de habitar um ecossistema que já não existe, outra afirmação produz perplexidade: a devastação do Cer­rado vai produzir também o desaparecimento dos reservatórios de água, localizados no Cerrado, o que já vem ocorrendo — a crise de a­bastecimento em São Paulo foi só o início do problema. Os sinais dos tempos indicam já o começo do período sombrio: “Enquanto se es­tá na fartura, você é capaz de re­partir um copo d’água com o ir­mão; mas, no dia da penúria, ninguém repartirá”, sentencia o professor.

“Memorial do Cerrado” – o nome deste espaço de preservação criado pelo sr. aqui no Campus 2 da PUC Goiás, é uma expressão pomposa. Mas, tendo em vista o que vivemos hoje, é algo quase que tristemente profético. O Cerrado está mesmo em vias de extinção?
Para entender isso é preciso primeiramente entender o que é o Cerrado. Dos ambientes recentes do planeta Terra, o Cerrado é o mais antigo. A história recente da Terra começou há 70 milhões de anos, quando a vida foi extinta em mais de 99%. A partir de então, o planeta começou a se refazer novamente. Os primeiros sinais de vida, principalmente de vegetação, que ressurgem na Terra se deram no que hoje constitui o Cerrado. Por­tanto, vivemos aqui no local onde houve as formas de ambiente mais antigas da história recente do planeta, principalmente se levarmos em consideração as formações vegetais. No mínimo, o Cerrado começou há 65 milhões de anos e se concretizou há 40 milhões de anos.

O Cerrado é um tipo de am­biente em que vários elementos vi­vem intimamente interligados uns aos outros. A vegetação depende do solo, que é oligotrófico [com nível muito baixo de nutrientes]; o solo depende de um tipo de clima especial, que é o tropical subúmido com duas estações, uma seca e outra chuvosa. Vários outros fatores, incluindo o fogo, influenciaram na formação do bioma – o fogo é um elemento extremamente importante porque é ele que quebra a dormência da maioria das plantas com sementes que existem no Cerrado.

Assim, é um ambiente que de­pen­de de vários elementos. Isso significa que já chegou em seu clímax evolutivo. Ou seja, uma vez degradado não vai mais se recuperar na plenitude de sua biodiversidade. Por isso é que falamos que o Cerrado é uma matriz ambiental que já se encontra em vias de extinção.

Por que o sr. é tão taxativo?
Uma comunidade vegetal é medida não por um determinado tipo de planta ou outro, mas, sim, por comunidades e populações de plantas. E já não se encontram mais populações de plantas nativas do Cerrado. Podemos encontrar uma ou outra espécie isolada, mas encontrar essas populações é algo praticamente impossível.

Outra questão: o solo do Cerrado foi degradado por meio da ocupação intensiva. Retiraram a gramínea nativa para a implantação de espécies exóticas, vindas da África e da Austrália. A introdução dessas gramíneas, para o pastoreio, modificou radicalmente a estrutura do solo. Isso significa que naquele solo, já modificado, a maioria das plantas não conseguirá brotar mais.

Como se não bastasse tudo isso, o Cerrado foi incluído na política de ex­pansão econômica brasileira co­mo fronteira de expansão. É uma á­rea fácil de trabalhar, em um planalto, sem grandes modificações geomorfológicas e com estações bem definidas. Junte-se a isso toda a tecnologia que hoje há para correção do solo. É possível tirar a acidez do solo utilizando o calcário; aumentar a fertilidade, usando adubos. Com isso, altera-se a qualidade do solo, mas se afetam os lençóis subterrâneos e, sem a vegetação nativa, a água não pode mais infiltrar na terra.

Onde há pastagens e cultivo, então, o Cerrado está inviabilizado para sempre, é isso?
Onde houve modificação do solo a vegetação do Cerrado não brota mais. O solo do Cerrado é oligotrófico, carente de nutrientes básicos. Quando o agricultor e o pecuarista enriquecem esse solo, melhorando sua qualidade, isso é bom para outros tipos de planta, mas não para as do Cerrado. Por causa disso, não há mais como recuperar o ambiente original, em termos de vegetação e de solo.

Mas o mais importante de tudo isso é que as águas que brotam do Cerrado são as mesmas águas que alimentam as grandes bacias do continente sul-americano. É daqui que saem as nascentes da maioria dessas bacias. Esses rios todos nascem de aquíferos. Um aquífero tem sua área de recarga e sua área de descarga. Ao local onde ele brota, formando uma nascente, chamamos de área de descarga. Como ele se recarrega? Nas partes planas, com a água das chuvas, que é absorvida pela vegetação nativa do Cerrado. Essa vegetação tem plantas que ficam com um terço de sua estrutura exposta, acima do solo, e dois terços no subsolo. Isso evidencia um sistema radicular [de raízes] extremamente complexo. Assim, quando a chuva cai, esse sistema radicular absorve a água e alimenta o lençol freático, que vai alimentar o lençol artesiano, que são os aquíferos.

Quando se retira a vegetação na­tiva dos chapadões, trocando-a por outro tipo, alterou-se o ambiente. Ocorre que essa vegetação introduzida – por exemplo, a soja ou o al­go­dão ou qualquer outro tipo de cul­tura para a produção de grãos – tem uma raiz extremamente superficial. Então, quando as chuvas caem, a água não infiltra como deveria. Com o passar dos tempos, o nível dos lençóis vai diminuindo, afetando o nível dos aquíferos, que fica menor a cada ano.

As plantas  do cerrado são de crescimento muito lento. Quando Pedro Álvares Cabral chegou ao Brasil, os Buritis que vemos hoje estavam nascendo. eles demoram 500 anos para ter de 25 a 30 metros. também por isso, o dano ao bioma é irreversível

Qual é a consequência imediata desse quadro?
Em média, dez pequenos rios do Cerrado desaparecem a cada ano. Esses riozinhos são alimentadores de rios maiores, que, por causa disso, também têm sua vazão diminuída e não alimentam reservatórios e outros rios, de que são afluentes. Assim, o rio que forma a bacia também vê seu volume diminuindo, já que não é abastecido de forma suficiente. Com o passar do tempo, as águas vão desaparecendo da área do Cerrado. A água, então, é outro elemento importante do bioma que vai se extinguindo.

Hoje, usa-se ainda a agricultura irrigada porque há uma pequena reserva nos aquíferos. Mas, daqui a cinco anos, não haverá mais essa pequena reserva. Estamos colhendo os frutos da ocupação desenfreada que o agronegócio impôs ao Cerrado a partir dos anos 1970: entraram nas áreas de recarga dos aquíferos e, quando vêm as chuvas, as águas não conseguem infiltrar como antes e, como consequência, o nível desses aquíferos vai caindo a cada ano. Vai chegar um tempo, não muito distante, em que não haverá mais água para alimentar os rios. Então, esses rios vão desaparecer.

Por isso, falamos que o Cerrado é um ambiente em extinção: não existem mais comunidades vegetais de formas intactas; não existem mais comunidades de animais – grande parte da fauna já foi extinta ou está em processo de extinção; os insetos e animais polinizadores já foram, na maioria, extintos também; por consequência, as plantas não dão mais frutos por não serem polinizadas, o que as leva à extinção também. Por fim, a água, fator primordial para o equilíbrio de todo esse ecossistema, está em menor quantidade a cada ano.

Como é a situação desses aquíferos atualmente?
Há três grandes aquíferos na região do Cerrado: o Bambuí, que se formou de 1 bilhão de anos a 800 milhões de anos antes do momento presente; os outros dois são divisões do Aquífero Guarani, que está associado ao Arenito Botucatu e ao Arenito Bauru que começou a se formar há 70 milhões de anos. O Guarani alimenta toda a Bacia do Rio Paraná: a maior parte dos rios de São Paulo, de Mato Grosso, de Mato Grosso do Sul – incluindo o Pantanal Mato-Grossense – e grande parte dos rios de Goiás que correm para o Paranaíba, como o Meia Ponte. Toda essa bacia depende do Aquífero Guarani, que já chegou em seu nível de base e está alimentando insuficientemente os rios que dependem dele. Por isso, os rios da Bacia do Paraná diminuem sua vazão a cada ano que passa.

Então, podemos ter nisso a explicação para a crise da água em São Paulo?
Exato. Como medida de urgência, já estão perfurando o Arenito Bauru – que é mais profundo que o Botucatu, já insuficiente –, tentando retirar pequenas reservas de água para alimentar o sistema Cantareira [o mais afetado pela escassez e que abastece a capital paulista]. Mesmo se chover em grande quantidade, isso não será suficiente para que os rios juntem água suficiente para esse reservatório.

Assim como ocorre no Can­tareira, outros reservatórios espalhados pela região do Cerrado – Sobradinho, Serra da Mesa e outros – vão passar pelo mesmo problema. Isso porque o processo de sedimentação no fundo do lago de um reservatório é um processo lento. Os sedimentos vão formando argila, que é uma rocha impermeável. Então, a água daquele lago não vai alimentar os aquíferos. Mesmo tendo muita quantidade de água superficial, ela não consegue penetrar no solo para alimentar os aquíferos. Se não for usada no consumo, ela vai simplesmente evaporar e vai cair em outro lugar, levada pelas correntes aéreas. Isso é outro motivo pelo qual os aquíferos não conseguem recuperar seu nível, porque não recebem água.

Geologicamente sendo o mais antigo, seria natural que o Cerrado fosse o primeiro bioma a desaparecer. Mas isso em escala geológica, de milhões de anos. Mas, pelo que o sr. diz, a antropização [ação humana no ambiente] multiplicou em muitíssimas vezes esse processo de extinção.

Sim. Até meados dos anos 1950, tínhamos o Cerrado praticamente intacto no Centro-Oeste brasileiro. Desde então, com a implantação de infraestrutura viária básica, com a construção de grandes cidades, como Brasília, criou-se um conjunto que modificou radicalmente o ambiente. A partir de 1970, quando as grandes multinacionais da agroindústria se apossaram dos ambientes do Cerrado para grandes monoculturas, aí começa o processo de finalização desse bioma. Ou seja, o homem sendo responsável pelo fim desse ambiente que é precioso para a história do planeta Terra.

Em que o Cerrado é tão precioso?
De todas as formas de vegetação que existem, o Cerrado é a que mais limpa a atmosfera. Isso ocorre porque ele se alimenta basicamente do gás carbônico que está no ar, porque seu solo é oligotrófico.

Diz-se que o Cerrado é o contrário da Amazônia: uma floresta invertida, em confirmação à definição que o sr. deu sobre o fato de dois terços de cada planta do Cerrado estarem debaixo da terra. Ou seja, a destruição do Cerrado é muito mais séria do que alcança a nossa visão com o avanço da fronteira agrícola. É uma devastação muito maior, porque também ocorre longe dos olhos, subterrânea.

Isso faz sentido, porque, na parte subterrânea, além do sequestro de carbono está armazenada a água, sem a qual não prospera nenhuma atividade econômica. A Amazônia terminou de ser formada há apenas 3 mil anos, um processo que começou há 11 mil anos, com o fim da glaciação no Hemisfério Norte. A configuração que tem hoje existe na plenitude só há 3 mil anos. A Mata Atlântica tem 7 mil anos. São ambientes que, se degradados, é possível recuperá-los, porque são novos, estão em formação ainda.

Já com o Cerrado isso é impossível, porque suas árvores já atingiram alto grau de especialização. Tanto que o processo de quebra da dormência de determinadas sementes são extremamente sofisticados. Uma semente de araticum, por exemplo, só pode ter sua dormência quebrada no intestino delgado de um canídeo nativo do Cerrado – um lobo guará, uma raposa. Como esses animais estão em extinção, fica cada vez mais difícil quebrar a dormência de um araticum, que é uma anonácea [família de plantas que inclui também a graviola e a ata (fruta-do-conde), entre outras].

As abelhas europeias e africanas são recentes, foram introduzidas no século passado. O professor Warwick Kerr, que introduziu a abelha africana no Brasil, na década de 1950, ainda é vivo e atua na Universidade Federal de Uber­lândia (UFU). São boas produtoras de mel, mas não estão adaptadas para fazer a polinização das plantas do Cerrado. As abelhas nativas do Cerrado, que não tem ferrão e são chamadas de meliponinas – jataí, mandaçaia, uruçu – eram os maiores agentes polinizadores naturais, juntamente com os insetos, em função de sua anatomia. Hoje estão praticamente extintas, como esses insetos, pelo uso de herbicidas e outros tipos de veneno, que combatiam pragas de vegetações exóticas em lavouras e pastagens. Quando se utiliza o pesticida para extinguir essas pragas também se mata o inseto nativo, que é polinizador das plantas do Cerrado. Por isso, se encontram muitas plantas nativas sem fruto, por não terem sido polinizadas.

A flora do Cerrado é geralmente desprezada. O que ela representa, de fato?
Nós vivemos em meio à mais diversificada flora do planeta. O Cerrado contém a maior biodiversidade florística. Isso não está na Amazônia, nem na Mata Atlântica, nem em uma savana africana ou em uma savana australiana. Nem qualquer outro ambiente da Terra. São 12.365 plantas catalogadas no Cerrado. Só as que conhecemos. A cada expedição que fazemos, cada vez que vamos a campo, pelo menos 50 novas espécies são descobertas. Dessas 12.365 plantas conhecidas, somos capazes de multiplicar em viveiro apenas 180. Isso é cerca de 1,5% do total, quase nada em relação a esse universo. E só conseguimos fazer mudas de plantas arbóreas.

Para as demais, que são extremamente importantes para o equilíbrio ecológico, para o sequestro de carbono e para a captação de água, não temos tecnologia para fazer mudas. Por exemplo, o capim-barba-de-bode, a canela-de-ema, a arnica, o tucum-rasteiro, esses dois últimos com raízes extremamente complexas. Se tirarmos um tucum-rasteiro, que está no máximo 40 centímetros acima do nível do solo, e olharmos seu tronco, vamos encontrar milhares ou até milhões de raízes grudados naquele tronco. Se tirarmos um pedaço pequeno dessas raízes e levarmos ao microscópio, veremos centenas de radículas que saem delas. Uma pequena plantinha com um sistema radicular extremamente complexo, que retém a água e alimenta os diversos ambientes do Cerrado. É algo que não se consegue reproduzir em viveiro, porque não há tecnologia. O que conseguimos é em relação a algumas plantas arbóreas.

Outro aspecto que indica que o Cerrado já entrou em vias de extinção é que as plantas do Cerrado são de crescimento muito lento. Uma canela-de-ema atinge a idade adulta com mil anos de idade. O capim-barba-de-bode fica adulto com 600 anos. Um buriti atinge 30 metros de altura com 500 anos. Nossas veredas – que existiam em abundância até pouco tempo – eram compostas de plantas “nenês” quando Pedro Álvares Cabral chegou ao Brasil, estavam nascendo naquela época e sua planta mais comum, o buriti, está hoje com 25 metros, 30 metros.

“Tragédia urbana começa com drama no campo”

Mas a tecnologia e a biotecnologia não fornecem nenhuma alternativa para mudar esse quadro?
Para se ter ideia da complexidade, vamos tomar o caso do buriti, que só pode ser plantado em uma lama turfosa, cheia de turfa, com muita umidade. Se o solo estiver seco, o buriti não vai vingar ali. Mas, mesmo se conseguíssemos plantar – o que é difícil, porque não existe mais o solo apropriado –, aquele buriti só atingiria a idade adulta e dar frutos depois de muitos séculos. Então, não tem como tentar dizer que se pode usar técnicas para revitalizar o Cerrado. Isso é praticamente impossível.

A interface do Cerrado, para falar em uma linguagem moderna, não é amigável para o uso da tecnologia conhecida. Não tem como acelerar o crescimento de um buriti como se faz com a soja.
Não dá para fazer isso, até porque as plantas do Cerrado convivem com uma porção de outros elementos que, para outras plantas, seriam nocivos. Por exemplo, certos fungos convivem em simbiose com espécies do Cerrado. Um simples fungo pode impedir a biotecnologia. Seria possível desenvolver, por meio de tecidos, tal planta em laboratório. Mas sem aquele fungo a planta não sobrevive. E com o fungo, mas em laboratório, ela também não se desenvolve. Ou seja, é algo extremamente complicado, mais do que podemos imaginar.

Mesmo que os mais pragmáticos menosprezem a importância de um determinado animal ou uma “plantinha” em relação a uma obra portentosa, como uma hidrelétrica, há algo que está sob ameaça com o fim do Cerrado, como a água. Isso é algo básico para todos. A contradição é que o Cerrado – assim como a caatinga e os pampas – não são ainda patrimônio nacional, ao contrário da Mata Atlântica, o Pantanal e a Amazônia. Há uma lei, a PEC 115/95 [proposta de emenda constitucional], de autoria do então deputado Pedro Wilson (PT-GO), que pede essa isonomia há quase 20 anos. Essa lei ajudaria alguma coisa?
Na prática, não poderia ajudar mais em nada, porque o que tinha de ser ocupado do Cerrado já foi. O bioma já chegou em seu limiar máximo de ocupação. Mas o governo brasileiro é tão maquiavélico e inteligente que, para evitar maiores discussões, no ano passado redesenhou todo o mapa ambiental brasileiro. Dessa forma, separou o Pantanal do Cerrado – embora o primeiro seja um subsistema do segundo –, transformou-o em patrimônio nacional e a área do Cerrado já ocupada foi ignorada e incluída no plano de desenvolvimento como área de expansão da fronteira agrícola. Ou seja, o Cerrado, em sua totalidade, já foi contemplado para não ser protegido.

O que os parques nacionais poderiam agregar em uma política de subsistência do Cerrado?
Existe um manejo inadequado dos parques existentes na região do Cerrado. Esse manejo começa com o fogo, quando se cria uma brigada para evitar incêndios no Parque Nacional das Emas, por exemplo. O fogo natural é importante para a preservação do Cerrado. Ora, se se trabalha com o intuito de preservar o Cerrado é preciso conviver com o fogo; agora, se se trabalha com a visão do agrônomo, o fogo é prejudicial, porque acentua o oligotrofismo do solo. O Cerrado precisa desse solo oligotrófico, mas, se o fogo é eliminado, as condições do solo serão alteradas e a planta nativa vai deixar de existir, porque o solo vai adquirir uma melhoria e aquela planta precisa de um solo pobre. Assim, quando se barra o uso do fogo em um parque de Cerrado, o trabalho se dá não com a noção de preservação do ambiente, mas dentro da visão da agricultura. Raciocina-se como agrônomo, não como biólogo.

Outra questão nos parques é que o entorno dos parques já foi tomado por vegetações exóticas. Entre essas vegetações existe o brachiaria, que é uma gramínea extremamente invasora que, à medida que espalha suas sementes, alcança até as áreas dos parques, tomando o lugar das gramíneas nativas. No Parque Nacional das Emas já temos gramínea que não é nativa, o que faz com que haja também vegetação arbórea, de porte maior, também não nativa. Os animais, em função do isolamento do parque, não têm mais contato com áreas naturais, como os barreiros, que forneceriam a eles cálcio e sais naturais. Quando encontramos um osso de animal morto em um parque vemos que está sem calcificação completa, porque falta esse elemento, que é obtido lambendo cinzas queimadas ou visitando os barreiros, que são salinas naturais em que existe esse o elemento. Geralmente há poucos barreiros nos parques, o que torna mais difícil a sobrevivência do animal, que acaba entrando em vias de extinção, o que está acontecendo.

Não há, em nenhum parque nacional criado, aumento da vegetação nativa ou da fauna nativa. O que há é a diminuição dos caracteres nativos daquela vegetação, bem como da fauna. Isso prova que esse isolamento não trouxe benefícios. O que poderia funcionar seria se essas áreas de preservação estivessem interligadas por meio de corredores de migração faunística. Isso evitaria uma série de erros cometidos quando se delimita uma área.

Mas, pelo que o sr. diz, hoje isso seria impossível.
Praticamente impossível, por­que as matas ciliares, que de­ve­riam servir como corredores ecológicos, de migração, foram totalmente degradadas. A maioria dos rios foi ocupada, em suas margens, por ambientes urbanos, com a presença do homem, que é um elemento extremamente predatório. Mais que isso: os sistemas agrícolas implantados chegam, em alguns locais, até a margem de córregos e rios, impedindo, também, a existência desses corredores de migração.

Fica, assim, um cenário praticamente inviável. É triste falar isso , mas, na realidade, falamos baseados em dados científicos, no que observamos. Sou o amante número um do Cerrado. Gostaria que ele existisse durante milhões e milhões de anos ainda, mas infelizmente não é isso que vemos acontecer. Se, por exemplo, você observar as nascentes dos grandes rios, verá que elas ou estão secando ou estão migrando cada vez mais para áreas mais baixas. Quando isso ocorre, é sinal de que o lençol que abastece essa nascente está rebaixando.

Observe, por exemplo, o caso das nascentes do Rio São Francis­co, na Serra da Canastra; o caso das nascentes do Rio Araguaia ou do Rio Tocantins, que tem o Rio Uru em sua cabeceira mais alta. A cada dia que passa as nascentes vão descendo mais. Vai ocorrer o dia em que chegarão ao nível de base do lençol que as abastece e desaparecerão.

Ao mesmo tempo em que o­cor­re esse fenômeno, temos um au­mento rápido do consumo de água.
Há o aumento da população. Mas, além do mais, o Cerrado entrou, nos últimos anos, por um processo extremamente complicado, que chamamos de desterritorialização. O grande capital chegou às áreas do Cerrado e expulsou os posseiros que lá moravam, por meio da falsificação de documentos, da negociata com cartórios e com políticos. Com a grilagem, adquiriu milhares de hectares e tirou os moradores antigos da região. Isso desestruturou comunidades inteiras.

Isso ainda ocorre em Goiás e em diversos lugares?
Ocorreu e está ocorrendo. E o que isso provoca? O aumento das cidades. Quase não há mais cidadezinhas na região do Cerrado, elas são de médio ou grande porte, porque a população do campo, desamparada e sem terra, veio para a zona urbana. Essas pessoas vêm buscar abrigo na cidade, que oferece a eles algum tipo de serviço. Na cidade, se transformam em outro tipo de categoria social: os sem-teto. Estes vivem aqui e ali, ocupando as áreas mais periféricas da cidade. Vão ocupar planícies de inundação, beiras de córregos, entre outros ambientes desorganizados.

Um homem que vive em um ambiente assim, que nasce, é criado e compartilha dessa desorganização, terá uma mente que tende a ser desorganizada. Ou seja, ao fazer a desterritorialização trabalhamos contra a formação de pessoas sadias. Formamos pessoas transtornadas, mutiladas mentalmente, ocupando as periferias. Não existe plano diretor que dê conta de acompanhar o desenvolvimento das áreas urbanas no Brasil, porque a cada dia chegam novas famílias nessas áreas.

Crescendo em um ambiente desorganizado, sem perspectivas para o futuro, essas pessoas acabam caindo em neuroses para a fuga. A neurose mais comum desse tipo é o uso de drogas. Acabam cometendo o que chamamos de atos ilícitos, mas provocados por uma situação socioeconômica de limitação, vivendo em ambientes precários. Essas pessoas constroem sua vida nesses locais, formam famílias e passam anos ou décadas nesses locais. Só que um dia vem um fenômeno natural qualquer – como El Niño ou La Niña – que, por exemplo, acomete aquele local com uma quantidade muito maior de chuva. Então, o córrego enche e encontra, em sua área de inundação, os barracos daquela população. Aí começa a tragédia urbana, com desabrigados e mortos. Aumenta, ainda mais, o processo de sofrimento no qual estão inseridas essas populações.

Hoje vejo muitos profissionais, principalmente arquitetos, falando em mobilidade urbana. Falam em construir monotrilhos, linhas específicas para ônibus, corredores para bicicletas, mas ninguém toca na ferida: o problema não está ali, mas na desestruturação do homem do campo. Quanto mais se desestrutura o campo, mais pessoas vêm para a cidade, que não consegue absorvê-las, por mais que se implantem linhas novas, estações e bicicletários. O problema está no drama do campo, não na cidade.

Antigamente, se usava a expressão “fixação do homem no campo”. Isso parece que ficou para trás na visão dos governos.
Desistiram porque o que manda é o grande capital. Os bancos estatais se alegram com as safras recordes, fazem propaganda disso. Eles patrocinam os grandes proprietários, só que estes não têm grande quantidade de funcionários, têm uma agricultura intensiva, mecanizada. Isso não ajuda de forma alguma a manter as pessoas na zona rural.

Uma notícia grave é a extinção do Cerrado. Outra, tão ou mais grave, que – pelo que o sr. diz – já pode ser dada, é que em pouco tempo não teremos mais água. A crise da água no Brasil é uma bomba-relógio?
A extinção do Cerrado envolve também a extinção dos grandes mananciais de água do Brasil, porque as grandes bacias hidrográficas “brotam” do Cerrado. O Rio São Francisco é uma consequência do Cerrado: ele nasce em área de Cerrado e é alimentado, em sua margem esquerda, por afluentes do Cerrado: Rio Preto, que nasce em Formosa (GO); Rio Paracatu (MG); Rio Carinhanha, no Oeste da Bahia; Rio Formoso, que nasce no Jalapão (TO) e corre para o São Francisco. Se há a degradação do Cerrado, não há rios para alimentar o São Francisco. Você po­de contar no mínimo dez afluentes por ano desses grandes rios que estão desaparecendo.

Professor Altair Sales fala ao jornalista Elder Dias: "A proteção das águas tinha de ser questão de segurança nacional”

Como o sr. analisa a transposição do Rio São Francisco?
É um ato muito mais político do que científico. Ela atende muito mais a interesses políticos de grandes proprietários do Nordeste na área da Caatinga, no sertão nordestino. A transposição está sendo feita em dois canais, um norte, com 750 quilômetros e outro, leste, com pouco mais de 600 quilômetros. A água é sugada da barragem de Sobradinho (BA), através de uma bomba, para abastecer esses canais, com 10 metros de profundidade e largura de 25 metros. Ao fazer essa obra, se altera toda a mecânica do São Francisco: o rio, que corria lento, passa a correr mais rapidamente, porque está tendo sua água sugada. Seus afluentes, então, também passam a seguir mais velozes. Isso acelera o processo de assoreamento e de erosão.

Consequente­mente, aceleram a morte dos afluentes. Fazer a transposição do São Francisco simplesmente é estabelecer uma data para a morte do rio, para seu desaparecimento total. Podem até atender interesses econômicos e sociais de maneira efêmera, em curto prazo, mas em dez anos acabou tudo.

E será um processo rápido, assim?
Sim, é um processo de décadas. Basta ver o Rio Meia Ponte, na altura do Setor Jaó. Onde havia uma bonita cachoeira, na antiga barragem, há só um filete d’água. O nível da água do Meia Ponte é o mesmo do Córrego Botafogo há décadas atrás. Este praticamente não existe mais, a não ser por uma nascente muito rica no Jardim Botânico, que ainda o alimenta. Mas ele só parece mesmo exis­tir quando as chuvas o en­chem rapidamente. Mas, no outro dia, ele vira novamente um filete.

Goiânia foi planejada em função também dos cursos d’água. Tendo em vista o que ocorre hoje, podemos dizer que ela é, então, o cenário de uma tragédia hidrográfica?
Eu não diria que apenas Goiânia está realmente dessa forma. Mas foi toda uma política de ocupação do centro e do interior do Brasil que motivou essa ocupação desordenada, desde a época da Fundação Brasil Central, da Expedição Roncador–Xingu, depois a construção de Goiânia e de Brasília, a divisão de Mato Grosso e a criação do Tocan­tins. Isso é fruto do capital dinâmico que transforma a realidade. Vem uma urbanização rápida de áreas de campo, aumentando as ilhas de calor e, consequentemente, pela pavimentação, impedindo que as águas das chuvas se infiltrem para alimentar os mananciais que deram origem a essas mesmas cidades. Se continuar dessa forma, com esse tipo de desordenamento, podemos prever grandes colapsos sociais e econômicos no Centro-Oeste do Brasil. E não só aqui, mas nas áreas que aqui brotam.

O que significa quase toda a área do Brasil, não?
Sim, até mesmo a Amazônia. O Rio Amazonas é alimentado por três vetores: as águas da Cordilheira dos Andes, que é um sistema de abastecimento extremamente irregular; as águas de sua margem esquerda, principalmente do Solimões, que também é irregular, em que duas estiagens longas podem expor o assoreamento, ilhas de areias – ali foi um deserto até bem pouco tempo, chamado Deserto de Óbidos. Ou seja, o Amazonas é alimentado mesmo pelos rios que nascem no Cerrado, como Teles Pires (São Manuel), Xingu, Tapajós, Madeira, Araguaia, Tocantins. Estes caem quase na foz do Amazonas, mas contribuem com grande parte de seu volume. Ou seja, temos o São Francisco, já drasticamente afetado; o Amazonas, também afetado; e a Bacia do Paraná, afetada quase da mesma forma que o São Francisco, provavelmente com período de vida muito curto.

Será um processo tão rápido assim?
Uma vez que se inicia tal processo de degradação e de diminuição drástica do nível dos lençóis, isso é irreversível. Em alguns casos duram algumas décadas; em outros, até menos do que isso. Temos exemplos clássicos no mundo de transposições de rios que não deram certo e até secaram mares inteiros. No Mar de Aral, no Leste Europeu, há navios ancorados em sal. Sua drenagem é endorreica, fechada, sem saída para o oceano. A União Soviética, na ânsia de se tornar autossuficiente na produção de algodão, fez a transposição dos dois rios que abasteciam o mar. Resultado: no prazo de uma década, as plantações não vingaram, o mar secou e uma grande quantidade de tempestades de poeira e sal afetam 30 milhões de pessoas, causando doenças respiratórias graves, incluindo o câncer.

Com nossos rios, acontecerá o mesmo processo. A diferença é que o processo de ocupação aqui foi relativamente recente, a partir dos anos 1970. São 40 e poucos anos. Ou seja: em menos de meio século, se devastou um bioma inteiro. Não acabou totalmente porque ainda há um pouco de água. Mas, quando isso acabar, imagine as convulsões sociais que ocorrerão. Enquanto se está na fartura, você é capaz de repartir um copo d’água com o irmão; mas, no dia da penúria, ninguém repartirá. Isso faz parte da natureza do ser humano, que é essencialmente egoísta. Isso está no princípio da evolução da humanidade. A Igreja Católica chama isso de “pecado original”, mas nada mais é do que o egoísmo, apossar-se de determinados bens e impedir que outros usufruam deles. Isso já levou outros povos e raças à extinção. E pode nos levar também à extinção.

Até bem pouco tempo tínhamos duas humanidades: o homem-de-neanderthal, o Homo sapiens neanderthalensis; e o Homo sapiens sapiens. Hoje podemos falar também em duas humanidades: uma humanidade subdesenvolvida, tentando soerguer em meio a um lodo movediço; e outra humanidade, que nada na opulência. A questão é que, se essa situação persistir, brevemente teremos a pós e a sub-humanidade.

É um cenário doloroso.
É doloroso, mas são os dados que a ciência mostra. Tem jeito, tem perspectiva para um futuro melhor? Possivelmente, a saída esteja na pesquisa. Mas uma pesquisa precisa de um longo tempo para que apareçam resultados positivos. E nossas universidades não incentivam a pesquisa, o que é muito triste, porque essa é a essência de uma universidade.

O sr. vê, em algum lugar do mundo, trabalhos e pesquisas pensando em um mundo mais sustentável?
Não. O que existe é muito localizado e incipiente. Não tem grande repercussão. Mas, mesmo se fossem proveitosas, jamais poderiam ser aplicadas ao Cer­rado, que é um ambiente muito peculiar. Teria de haver pesquisa dirigida especialmente para nosso bioma. Como recuperar uma nascente de Cerrado? Eu não sei dizer. Um engenheiro ambiental também não lhe dará resposta. Nenhum cientista brasileiro sabe a resposta, porque não temos pesquisas sobre isso. Talvez poderíamos ter um futuro melhor se houvesse investimentos em pesquisa.

E a educação ocupa que papel nesse contexto sombrio?
Nós, como educadores, deveríamos pensar mais nisso – e eu penso: talvez ainda seja tempo de salvar o que ainda resta, mas se não dermos uma guinada muito violenta não terá como fazer mais nada. É preciso haver real mudança de hábitos e mudar a forma de observar os bens patrimoniais do planeta e da nossa região. A água tinha de ser uma questão de segurança nacional. A vegetação nativa, da mesma forma. Os bens naturais teriam de ser tratados assim também, porque deles depende o bem-estar das futuras gerações. Mas isso só se consegue com investimento muito alto em educação, mudando mentalidade de educadores. As escolas têm de trabalhar a consciência e não apenas o conhecimento. Uma coisa é conhecer o problema; outra, é ter consciência do problema. A consciência exige um passo a mais. Exige atitude revolucionária e radical. Ou mudamos radicalmente ou plantaremos um futuro cada vez pior para as gerações que virão.

Projeto da biodiversidade vai à comissão geral com polêmicas em aberto (Agência Câmara)

JC 5061, 7 de novembro de 2014

Agronegócio não aceita fiscalização pelo Ibama. Agricultura familiar quer receber pelo cultivo de sementes crioulas. Cientistas criticam regras sobre royalties

A comissão geral que vai discutir na próxima terça-feira as novas regras para exploração do patrimônio genético da biodiversidade brasileira (PL 7735/14) terá o desafio de buscar uma solução para vários impasses que ainda persistem na negociação do texto. Deputados ambientalistas, ligados ao agronegócio e à pesquisa científica continuarão em rodadas de negociação até a terça-feira na busca do projeto mais consensual.

Parte das polêmicas são demandas dos deputados ligados ao agronegócio, que conseguiram incluir as pesquisas da agropecuária no texto substitutivo. A proposta enviada pelo governo excluía a agricultura, que continuaria sendo regulamentada pela Medida Provisória 2.186-16/01. Agora, o texto em discussão já inclui a pesquisa com produção de sementes e melhoramento de raças e revoga de vez a MP de 2001.

O governo já realizou várias reuniões entre parlamentares e técnicos do governo. Até o momento, foram apresentadas três versões diferentes de relatórios.

O deputado Alceu Moreira (PMDB-RS), que está à frente das negociações, defende que o Ministério da Agricultura seja o responsável pela fiscalização das pesquisas para produção de novas sementes e novas raças. Já o governo quer repassar essa atribuição ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama). Esse item deverá ser decidido no voto.

“Não vamos permitir que o Ibama, que tem um distanciamento longo da cadeia produtiva, seja o responsável pela fiscalização das pesquisas com agricultura, pecuária e florestas. Terá de ser o Ministério da Agricultura”, afirmou o deputado.

O agronegócio também conseguiu incluir no texto tratamento diferenciado para pesquisas com sementes e raças. O pagamento de repartição de benefícios – uma espécie de cobrança deroyalties – só será aplicado para espécies nativas brasileiras. Ficam de fora da cobrança pesquisa com espécies de outros países que são o foco do agronegócio: soja, cana-de açúcar, café.

E quando houver cobrança de royalties, isso incidirá apenas sobre o material reprodutivo – sementes, talos, animais reprodutores ou sêmen – excluindo a cobrança sobre o produto final. “Não pode ter cobrança na origem, que é a semente, e depois outra cobrança no produto final. Se vai ter no produto final, não pode ter na pesquisa”, disse Alceu.

A limitação do pagamento de royalties na agricultura desagradou integrantes da agricultura familiar, que cobram acesso e remuneração pelo cultivo de sementes crioulas, aquelas em que não há alteração genética.

Conselho paritário
Outra demanda do agronegócio é uma composição paritária do Conselho de Gestão do Patrimônio Genético (Cgen) entre representantes do governo federal, da indústria, da academia e da sociedade civil. A intenção é dar mais voz ao agronegócio nesse conselho, que hoje tem apenas representantes do Ministério da Agricultura e da Embrapa.

Já a comunidade científica, segundo a deputada Luciana Santos (PCdoB-PE), que também tem conduzido as negociações, critica o percentual baixo de royalties que será cobrado do fabricante de produto final oriundo de pesquisa com biodiversidade.

O texto prevê o pagamento de 1% da receita líquida anual com o produto, mas esse valor poderá ser reduzido até 0,1%. Também prevê isenção para microempresas, empresas de pequeno porte e microempreendedores individuais.

Os cientistas discordam, ainda, do fato de o projeto escolher apenas a última etapa da cadeia para a cobrança da repartição de benefícios. “Eles acham que é injusto e precisa ser considerado a repartição de benefícios de etapas do processo porque, às vezes, ao final não se comercializa apenas um produto acabado, mas um intermediário”, disse.

Os ambientalistas também não decidiram se apoiarão ou não o texto. A decisão será tomada na semana que vem, mas o líder do partido, deputado Sarney Filho (MA), saiu da reunião da última terça-feira (4) insatisfeito com o texto apresentado.

O líder do governo, deputado Henrique Fontana (PT-RS), disse que a intenção é chegar a um texto de consenso após a comissão geral e colocar o tema em votação na quarta-feira (12). Luciana Santos admitiu que, por mais que os deputados tentem chegar a um acordo, vários dispositivos só serão decididos no voto.

Íntegra da proposta:

(Agência Câmara)

Chimpanzees in Uganda forced to steal from maize plantations to survive – video (The Guardian)

Source: PLOS One/Wild Chimpanzees on the Edge: Nocturnal Activities in Croplands


The great apes are facing new challenges to coexist with humans. Their home, the Kibale national park, is increasingly being encroached as agricultural fields keep getting closer to the forest. For chimpanzees inhabiting the patch next to the fields, borders are risky areas. But the animals have devised a way to avoid confrontation with humans – they conduct nocturnal raids. This footage shows chimpanzees taking maize from a plantation inside the park

Once a Symbol of Power, Farming Now an Economic Drag in China (New York Times)


Li Haiwen, 47, grows medicinal plants, rather than grain, on the plot of land he rents from the local government in Yangling. “The more grain you plant,” he said, “the poorer you get.” Credit Gilles Sabrie for The New York Times

YANGLING, China — For about 4,000 years, farming in this region has been a touchstone of Chinese civilization. It was here that the mythic hero Hou Ji is said to have taught Chinese how to grow grain, and the area’s rich harvests underpinned China’s first dynasties, feeding officials and soldiers in the nearby imperial capital.

But nowadays, Yangling’s fields are in disarray. Frustrated by how little they earn, the ablest farmers have migrated to cities, hollowing out this rural district in the Chinese heartland. Left behind are people like Hui Zongchang, 74, who grows wheat and corn on a half-acre plot while his son works as a day laborer in the metropolis of Xi’an to the east.

Mr. Hui, still vigorous despite a stoop, said he makes next to no money from farming. He tills the earth as a kind of insurance. “What land will they farm if I don’t keep this going?” he said of his children. “Not everyone makes it in the city.”

Farm output remains high. But rural living standards have stagnated compared with the cities, and few in the countryside see their future there.The most recent figures show a threefold gap between urban and rural incomes, fueling discontent and helping to make China one of the most unequal societies in the world.

The nation’s Communist leaders have declared that fixing the countryside is crucial to maintaining social stability. Last year, they unveiled a new blueprint for economic reform with agricultural policy as a centerpiece. But the challenge confronting them resembles a tangled knot.

It begins with the fact that farms in China are too small to generate large profits, about 1.6 acres on average, compared with 400 acres in the United States. Yet it is difficult to consolidate these farms into larger, more efficient operations because Chinese farmers do not own their plots — they lease them from the government.

Privatizing farmland would allow market forces to create bigger farms. But that would be a political minefield for the Communist Party. It would also risk exacerbating inequality, by concentrating land ownership in the hands of a few while leaving many rural families without farms to fall back on if they hit hard times in the cities.

“All of these issues are interlocked and require a series of reforms to be solved,” said Luo Jianchao, a professor at Northwest A & F University in Yangling, and a government adviser. “There’s no magic bullet.”

In late September, President Xi Jinping endorsed an experiment underway in Yangling and other parts of China to untangle this knot. The measure, called liuzhuan, stops short of privatization but gives farmers land-use rights that they can transfer to others in exchange for a rental fee.

The goal is to simulate a private land market and allow China’s family-run, labor-intensive farms to change hands and be amalgamated into large-scale, industrialized businesses. In theory, liuzhuan allows this to happen without cutting ties between rural families and the land, because they collect rental fees as a safety net.

Mr. Xi has presented the policy as critical to China’s next phase of economic reform. Skeptics, however, say it shows the government remains unwilling to consider a bold measure that has worked in many countries: giving farmers full ownership of their land.

“Privatization of land is a key issue but it’s completely taboo,” said Tao Ran, an agricultural expert at Renmin University in Beijing. The party leadership, he said, “cannot countenance it.”

More is at stake than the socialist credentials of the Communist Party, which came to power in a peasant revolution in 1949 and immediately collectivized farmland. State ownership of land is also a major source of government revenue. In areas near cities, local officials often rezone agricultural land and flip it to developers at a huge premium, sometimes setting off violent protests by residents who are left out.

Others see the system of political control of the countryside at stake. “The rural system they’ve had since the 1950s is based on the state ownership of land,” said Fred Gale, who writes an influential blog on China’s agricultural sector called Dim Sums. “If this unravels, then the bureaucrats would be at a loss as to how to manage the countryside.”

In Yangling, a district of 155,000 people that has been a center for agricultural sciences since the 1930s, several problems with the government’s attempt to sidestep privatization are apparent.

Because farmers do not own their land, they cannot sell it and get a large, lump sum payment that could be used to make a new start. Nor can they mortgage land for funds that could be reinvested in their farms or in other businesses.

Yang Tewang, a branch manager of the state-run Yangling Rural Commercial Bank, said he has made about $3 million in mortgage-style loans since the liuzhuan experiment began. But he said they were not true mortgages since the banks cannot repossess land if the farmer defaults — the state owns the land, not the farmer. As a result, Mr. Yang said he minimizes risk by lending only to large-scale vegetable and fruit farmers.

“The rest don’t pay,” he said. A grain farmer, for example, could never get a loan, he said.

Another problem has been figuring out how to set the rental fees that rural families collect if they transfer their land-use rights.

Yangling set up a land bank that took over land-use rights in an area of 36 square miles, then set an annual rental fee of at least $750 per acre of land. Farmers could choose between giving up their land and collecting that rent, or leasing their land back from the state and continuing to farm.

But the fees can distort the market. For example, they have discouraged production of grain, which does not sell for enough of a margin over the cost of renting the land. Grain pays only about $1,250 per acre, for an annual profit of about $500, said one resident, Li Haiwen.

“The more grain you plant,” he said, “the poorer you get.”

Mr. Li grows magnolia bushes used in traditional Chinese medicine instead. But he said farming is just a sideline for him. His main source of income is in professional landscaping. “I think our minds are opening up and we realize there are other ways to make money,” he said.

Exactly why rental prices are so high is open to debate. In some parts of China, rents are even higher than in Yangling, topping $1,200 per acre. By contrast, the average acre of farmland in the United States rented for $136 in 2013, according to the United States Department of Agriculture. Some experts say the rental fees have been driven up by the same sort of speculation that has made apartments so exorbitantly expensive in Chinese cities. Even in a remote area like Yangling, an apartment of 1,000 square feet sells for $50,000, and in cities like Beijing the price can easily be 10 times that.

In recent months, banks like the China International Trust and Investment Corporation have been buying rural land-use rights at high prices. Li Ping, an agricultural expert at Landesa, a nongovernmental organization focused on rural issues, said he believed the purchases have been made with an eye toward rezoning land for housing or industrial use.

“It’s like the housing prices here being higher than in most parts of the U.S.,” Mr. Li said. “It’s not sustainable.”

One of the success stories in Yangling has been the case of Zhang Hongli, who took over 197 acres once farmed by three villages and pays about $150,000 per year in rental fees.

Mr. Yang, the banker, described it as a win-win exchange. Mr. Zhang uses the land to grow watermelons, which sell for a nice profit in Xi’an. Meanwhile, the families who gave up their land are collecting about $500 per year on average, and almost all received free apartments from the government as well.

Government planners hope that more farmers will be moved to the cities so the countryside gradually depopulates and ever-larger-scale farming takes over. For farmers with a job already lined up in the city, this system is attractive. But for people still wanting to work the land, like Zhou Yuansheng, 66, it is an example of how little say he has.

“The big decisions are made by the government,” he said. “No one asked me what I wanted to do with my land.”

On the Cusp of Climate Change (New York Times)

U.S. Fish and Wildlife Service, via Associated Press


Sea ice is critical for all parts of the walrus’s life cycle. Adults dive and eat on these frigid platforms, and females give birth and raise their pups there. But as sea ice retreats during Arctic summers, walruses are being driven ashore.

“In the summer we’ve seen the sea ice recede far to the north,” said Chadwick V. Jay, a research ecologist for the United States Geological Survey. That change is “making it very difficult for walruses to make a living.”

In five of the last seven summers, tens of thousands of female Pacific walruses and their pups have come ashore in Alaska, farther from their preferred prey: the clam, worm and snail beds in the deep waters of the Bering and Chukchi Seas.

An Animal Gamble in the Arctic (8:59) – The Arctic is changing — fast. Two experts who have spent decades working there believe that the marine mammals who call the high latitudes home are now locked into a human-forced ecological game of chance.

Sheng Li/Reuters


In China, the tea harvest depends on the monsoons: The best tea is harvested in springtime, when the weather is still dry. But climate change threatens to extend the monsoon season.

“Post monsoon season, farmers get much less from their harvest, and a lot of the chemicals that give tea its flavor drop,” said Colin M. Orians, a chemical ecologist at Tufts University. “If climate changes the onset of the monsoon season, farmers will have a shorter window in which to harvest their tea.”

Over the next four years, Dr. Orians and his team will investigate the effects of changing temperatures and rainfall on tea quality and on the livelihoods of farmers who depend on the harvest.

Todd W. Pierson/University of Georgia


Salamanders in the Appalachian Mountains are getting smaller, and species at lower altitudes, where the greatest drying and warming has occurred, are the most affected. One species became 18 percent smaller over 55 years.

“It could be that a change in body size is the first response to climate change,” said Karen Lips, an ecologist at the University of Maryland. “Their food may be affected, and they may be producing smaller babies.”

Dr. Lips partially relied on the data of Richard Highton, a retired ecologist from the University of Maryland who spent 50 years studying and collecting salamanders that are now preserved at the Smithsonian Institution. At the time of his retirement, he noted that salamanders were mysteriously disappearing.

“If they are not nearly as big, they may not be producing as many offspring,” Dr. Lips said.

To test the theory, Dr. Lips and her team plan to raise salamanders in incubators that mimic different climates.

Nikola Solic/Reuters


Bumblebees and other pollinators are critical to global agriculture, but recent studies suggest that up to one-quarter of Europe’s bumblebee population may die out.

Researchers say that climate change is at least partly to blame, along with disease and loss of habitat.

Scientists estimate that pollinators indirectly contribute about $30 billion a year to the European economy.  “Pollinators are essential to our population,” said Jean-Christophe Vié, deputy director of the species program at the International Union for Conservation of Nature in Switzerland.

Felix Kaestle/European Pressphoto Agency

Roe Deer

Roe deer, a small, reddish-brown species that flourishes all over Europe, give birth when new plant growth provides ample nutritious food for the mother. But flowers are blooming earlier than they used to, and the deer are missing their meals.

Researchers tracked deer births from 1985 to 2011 in the Champagne region of northeastern France, where average spring temperatures have steadily increased and flowering time is coming gradually earlier. The study is online in PLOS Biology.

The deer time their fertility by light availability, not temperature. With earlier springs, they are now giving birth too late to take advantage of the best food.

Using data on 1,095 births, the scientists calculated that the mismatch between flowering time and birth over the period had grown by 36 days.

The researchers estimate that deer fitness declined by 6 percent over the period, and by 14 percent in 2007 and 2011, when flowering was particularly early.

“Roe deer are very dependent on large quantities of high quality food, and the critical stage is the first week’s supply,” said the lead author, Jean-Michel Gaillard, a director of research at the National Center for Scientific Research at the University of Lyon. “Unlike birds, for example, that can migrate and breed earlier, roe deer cannot.”

Marcelo Del Pozo/Reuters


In the Mediterranean Basin, small olive farms can support entire families. Olive trees are notoriously drought-resistant, and even in arid ecosystems they attract migratory birds and a host of insect species.

But as the region warms, some olive trees will not be as productive.

“In the south, you’re going to see a lower crop yield,” said Andrew Paul Gutierrez, an ecologist at the University of California, Berkeley. “In marginal areas, the farmers will just go out of business.”

Dr. Gutierrez and his colleagues predict that some local farmers ultimately will have to abandon their orchards, leaving barren swaths of desert where biodiversity once flourished.

Tom McHugh/Science Source


Contrary to myth, lemmings do not commit mass suicide. But populations do rise and fall in predictable cycles, to the benefit and detriment of predators like arctic foxes and migratory birds.

Recently, scientists noticed that some groups of lemmings have died off.

“The lemming cycle is the heartbeat of the terrestrial Arctic,” said Nicolas Lecomte, a biologist at the University of Moncton in Canada. “Now we’re seeing the collapse of the main prey of many terrestrial predators.”

Lemmings survive harsh winters by hiding in the snow. When warmer temperatures bring off-season rain, that snow turns to ice, and the lemmings cannot burrow.

Dr. Lecomte has found that as lemmings die off en masse, the fragile Arctic ecosystem is growing weaker.

Asit Kumar/Agence France-Presse – Getty Images

Wheat, Rice and Corn

If wheat, rice and corn are going to continue to feed the world, the crops will have to adapt to warmer temperatures. The latest report from the Intergovernmental Panel on Climate Change offers some predictions.

The analysis, published last spring in Nature Climate Change, concluded that a 3.6 degree Fahrenheit increase in temperature will bring a significant decline in crop yields.

Most projections see a decrease from 2030 onward, with greater decreases in the 2040s and 2050s.

Selective breeding and changes in irrigation methods, pest control, fertilization and planting dates may compensate, partially, for the temperature change. But most of these adaptations will work better in temperate regions, while tropical crop yields will continue to decline.

Extreme weather events — another consequence of climate change — will affect yields year-to-year in ways that are difficult to forecast.

“There are two pieces of bad news here,” said the lead author of the I.P.C.C report, Andy J. Challinor, a professor of climate impact at the University of Leeds in England. “One is that average yields are going down. The other is that yields in any given year will be less reliable.”

Patrick Kerwin


Sharks pursue their prey partly by odor, but rising carbon dioxide levels may severely impair their sense of smell.

Scientists used the smooth dogfish, a small shark, as an experimental animal. They created tanks in which some jets of water held the odor of squid, a favorite food, or no odor at all. The water in the tanks also contained varying levels of carbon dioxide.

With carbon dioxide levels resembling today’s, the sharks spent 60 percent of their time nosing about the plume with the squid odor. But in water with carbon dioxide concentrations predicted for the year 2100, the animals actively avoided the jet with the food odor, spending only 15 percent of their time there.

Any change in shark feeding habits might affect other species as well.

“There might be a decrease in hunting behavior among sharks, and an increase in prey animals as a result,” said a co-author, Ashley R. Jennings, a researcher at Boston University. “That’s assuming the prey animals aren’t being affected by CO₂ as well.”

Sue-Ann Watson

Conch Snails

As the oceans gather carbon, a small sea snail that lives in the Great Barrier Reef risks losing its famous ability to leap.

The conch snail jumps to escape from a predator, also a sea snail, that tries to inject it with a poisonous dart.

In laboratory experiments in water with increased carbon dioxide levels, the snails were 50 percent less likely to jump. And snails that did jump took nearly twice as long to do so.

The carbon dioxide and acidity disrupt a neurotransmitter receptor in the snail’s nervous system, one that other marine animals also rely on.

“They are very widespread,” said Sue-Ann Watson, a biologist at James Cook University in Australia. “It could affect many marine animals and their behaviors.”

Oceans today are 30 percent more acidic than they were 250 years ago, when the Industrial Revolution started. And it is getting worse.

“By the end of the century, if we carry on with business as usual, they will be 150 percent more acidic than they were 250 years ago,” Dr. Watson said.

Gifford Miller


As Arctic temperatures rise every summer, some of the ice on Canada’s Baffin Island melts, revealing the moss trapped underneath. Now, using radiocarbon dating, researchers have determined that until recently some of that moss hadn’t seen daylight in 44,000 years.

The melting ice not only gives scientists the chance to study ancient moss, but adds to evidence that climate change is caused by human activities, not Earth’s natural warming and cooling cycle, said Gifford H. Miller, a geologist at the University of Colorado.

“Cyclical warming is mostly related to the Earth’s irregular orbit around the sun,” he said. The Earth warms when it’s nearer the sun and cools when it’s farther away.

“For the past 10,000 years, we’ve been getting farther away,” he said. The exposure of such ancient moss suggests “the Arctic is now experiencing warmer summers than at any time since the end of the Ice Age.”

Science/Associated Press


Black-capped chickadees are commonly found in the Northeastern United States. Carolina chickadees make their home in the Southeast. Between them is a narrow zone in which both breeds reproduce in the spring.

As winter temperatures have risen over the past decade, the birds’ social scene has moved steadily northward. Today, it is about seven miles farther north than it was in 2004.

The reason? Carolina chickadees are trying to move north — like many other species dealing with climate change — and are running into the black-caps.

“As they start interacting with the black-caps, they try to hybridize,” said Robert L. Curry, a biologist at Villanova University who has studied the birds. But a high percentage of the hybrid eggs don’t hatch, he has found, and hybrid chickadees are probably less fertile.

This is unfortunate for both species in the short term, but it would be even worse for two species not accustomed to mixing.

“This is a model for what could happen if you had an introduced species moving into a new area because of climate change, then come in contact with a species it’s never met before,” Dr. Curry said.

David Inouye


To everything there is a season — including, of course, the flowering of plants. But a warming climate is changing the timing in complicated ways.

Scientists reviewed 39 years of records of flowering plants in the Rocky Mountains in Colorado, a period in which each decade saw a 0.72 degree Fahrenheit increase in average summer temperatures and a 3.5-day earlier spring snow melt.

The resulting study, published in Proceedings of the National Academy of Sciences last spring, found considerable variation in the changes in flowering, and a much larger number of species affected than previously believed.

Some form of flowering change occurred in 41 of 60 species examined. On average, first flowering advanced by 3.3 days per decade, peak flowering by 2.5 days, and final flowering by 1.5 days.

“The changes in the flower community are potentially reshuffling what’s available for the pollinators,” said a co-author, Amy M. Iler, a postdoctoral researcher at the Rocky Mountain Biological Laboratory. “We don’t know what all the consequences will be. It’s likely it will be good for some and bad for others.”

Dr. Andrew Weeks

Fruit Flies

As temperatures rise, insect populations may relocate around the globe in search of more hospitable environments. But it is the extreme highs, not just the average rise in temperatures, that may determine where they end up.

Scientists studied 10 different fruit fly species in Australia (both temperate and tropical), noting the temperature ranges each preferred for mating and everyday life, and their thresholds for extreme hot and cold.

All the species lived in environments where temperatures were sometimes less than optimal, the researchers found, but none chose places that forced them to endure extreme heat.

“Many species might undergo seasons where conditions are not optimal for growth and reproduction,” said Johannes Overgaard, a biologist at Aarhus University in Denmark and an author of the study. “They just survive the season. But what they can’t survive is temperatures beyond their threshold.”

This is bad news for the insects in Australia, who might find themselves with fewer habitable lands as extreme conditions dominate the continent. Whether this will also hold true for other continents is not yet known, Dr. Overgaard said.

Kelly Shimoda for The New York Times

Rock Snot

An unsightly algae known as “rock snot” has been surfacing in lake waters in Eastern Canada.

“It looks like torn-up toilet paper that is attached to rocks,” said John Smol, a biologist at Queen’s University in Ontario who is studying the algae’s growth. “It’s an aesthetic issue, and as it decomposes it becomes a smell issue.”

Rock snot, or didymo, was thought of as an invasive species introduced by humans. But an analysis of fossilized algae in the lakes indicates that it is native.

The algae was present in one lake in Quebec since at least 1970, 36 years before it was first noticed, Dr. Smol’s team found.

Didymo tends to grow in flowing waters. Warmer winters may be producing less ice and snow that disrupt the flow.

Over time, the rock snot will become much more than an eyesore, Dr. Smol said. It will displace other organisms and destroy fish habitats.

F. Stuart Westmorland/Science Source

Coral Reefs

Ocean acidification endangers coral in every ocean. But researchers haverecently discovered unusual reefs in Palau that are thriving in increasingly acidicified waters.

Ocean acidification occurs when carbon emitted by human activities mixeswith ocean waters. This decreases carbonate ions in the water, which coral andother organisms need to form their protective shells.

Yet in 2012, researchers working in the waters off Palau identified coralreefs that were both extremely acidified and very healthy. What’s differentabout these reefs, said Kathryn Shamberger, anoceanographer at Texas A&M University, is that the waters became acidifiedthrough natural means.

“The growth of the reef itself and the breathing of the organisms onthe reef,” not man-made emissions, added carbon to the water, she said.

In a typical reef these products would be flushed out before they could havemuch effect. But the waters in Palau pool around its many small islands.

Might reefs suffering from man-made acidification survive as well as these?Dr. Shamberger and others are trying to figure thatout.

Eric Sanford


Increasing ocean acidity makes it difficult for marine species to build their shells and, by softening calcium carbonate, makes shells weaker. That’s bad news not only for clams, oysters and scallops, but for tens of thousands of lesser known species — echinoderms like star fish and sea urchins, colonies of tiny invertebrates, reef corals and many others.

In June, The Biological Bulletin devoted an issue to research on ocean calcification with papers and reviews on a large variety of organisms.

“Climate change and ocean acidification are going to manifest themselves in the ways species interact — eating each other, facilitating each other’s growth,” said an editor of the issue, Gretchen Hofmann, a marine biologist at the University of California, Santa Barbara.

And yet, she added, there is some hope. “In coastal areas there are plants that actually change the pH of the water — in a good way. Eel grass and surf grasses can provide refuge from future acidification.”

Sophie McCoy

Coral Algae

Coralline algae are the cement that binds many reefs together. By filling the gaps between corals with a hard outer shell, these algae fortify the reef and provide shelter for growing organisms.

To produce that shell, this special algae — much like oysters and snails — require a steady supply of carbonate. But as carbonate becomes harder and harder to come by in increasingly acid oceans, the once-dominant species of coralline algae can no longer grow shells as thick as they once were. Other species are moving in to claim more territory.

For now, it might not be so bad to give these competitors a chance, said Sophie McCoy, an ecologist with the Plymouth Marine Laboratory in England, who lead a study on the phenomenon when she was at the University of Chicago earlier this year.

“In the short term, I think it might be a good thing in terms of local biodiversity,” she said. In the long run, however, “all the species of this algae will start to be affected.”

That could mean less coral overall, and less habitat for the organisms that call it home.

Michael Francis McElroy for the New York Times

Invasive Species

Biological intruders, from California’s medflies to Florida’s Burmese pythons, cost the United States billions of dollars every year. Rising temperatures and changing weather patterns may make them even harder to control.

“Biology can be very complicated, especially when climate change comes in,” said Andrew Paul Gutierrez, an ecologist at the University of California, Berkeley. “That’s going to affect these species in unknown ways.”

In a book on the subject, Dr. Gutierrez notes one jarring possibility: that higher temperatures may invite still more invasive species into fragile ecosystems.

Jim Gathany/Center for Disease Control


Historically, the highlands of Ethiopia offered protection from deadly, mosquito-borne malaria. But perhaps not for much longer.

The disease was mitigated at higher altitudes, where cooler temperatures kept mosquitoes in check. Now, malaria is spreading into higher elevations during warmer years, then back into lower altitudes when temperatures cool.

Looking at temperature records from the two regions, there is a clear link between the changing climate and higher rates of the disease, said Mercedes Pascual, an ecologist at the University of Michigan.

“The disease is seasonal,” she said. “But climate change here could make the problem much bigger.”

She and her colleagues found that a 1.8 degree Fahrenheit temperature increase could result in an additional three million malaria cases annually in Ethiopia among those under age 15.

How conversion of forests to cropland affects climate (Science Daily)

Date: September 8, 2014

Source: Yale School of Forestry & Environmental Studies

Summary: The conversion of forests into cropland worldwide has triggered an atmospheric change to emissions of biogenic volatile organic compounds that — while seldom considered in climate models — has had a net cooling effect on global temperatures, according to a new study.

Since the mid-19th century, the percentage of the planet covered by cropland has more than doubled, from 14 percent to 37 percent. Credit: © Dusan Kostic / Fotolia 

The conversion of forests into cropland worldwide has triggered an atmospheric change that, while seldom considered in climate models, has had a net cooling effect on global temperatures, according to a new Yale study.

Writing in the journal Nature Climate Change, Professor Nadine Unger of the Yale School of Forestry & Environmental Studies (F&ES) reports that large-scale forest losses during the last 150 years have reduced global emissions of biogenic volatile organic compounds (BVOCs), which control the atmospheric distribution of many short-lived climate pollutants, such as tropospheric ozone, methane, and aerosol particles.

Using sophisticated climate modeling, Unger calculated that a 30-percent decline in BVOC emissions between 1850 and 2000, largely through the conversion of forests to cropland, produced a net global cooling of about 0.1 degrees Celsius. During the same period, the global climate warmed by about 0.6 degrees Celsius, mostly due to increases in fossil fuel carbon dioxide emissions.

According to her findings, the climate impact of declining BVOC emissions is on the same magnitude as two other consequences of deforestation long known to affect global temperatures, although in opposing ways: carbon storage and the albedo effect. The lost carbon storage capacity caused by forest conversion has exacerbated global warming. Meanwhile, the disappearance of dark-colored forests has also helped offset temperature increases through the so-called albedo effect. (The albedo effect refers to the amount of radiation reflected by the surface of the planet. Light-colored fields, for instance, reflect more light and heat back into space than darker forests.)

Unger says the combined effects of reduced BVOC emissions and increased albedo may have entirely offset the warming caused by the loss of forest-based carbon storage capacity.

“Land cover changes caused by humans since the industrial and agricultural revolutions have removed natural forests and grasslands and replaced them with croplands,” said Unger, an assistant professor of atmospheric chemistry at F&ES. “And croplands are not strong emitters of these BVOCs — often they don’t emit any BVOCs.”

“Without doing an earth-system model simulation that includes these factors, we can’t really know the net effect on the global climate. Because changes in these emissions affect both warming and cooling pollutants,” she noted.

Unger said the findings do not suggest that increased forest loss provides climate change benefits, but rather underscore the complexity of climate change and the importance of better assessing which parts of the world would benefit from greater forest conservation.

Since the mid-19th century, the percentage of the planet covered by cropland has more than doubled, from 14 percent to 37 percent. Since forests are far greater contributors of BVOC emissions than crops and grasslands, this shift in land use has removed about 30 percent of Earth’s BVOC sources, Unger said.

Not all of these compounds affect atmospheric chemistry in the same way. Aerosols, for instance, contribute to global “cooling” since they generally reflect solar radiation back into space. Therefore, a 50 percent reduction in forest aerosols has actually spurred greater warming since the pre-industrial era.

However, reductions in the potent greenhouse gases methane and ozone — which contribute to global warming — have helped deliver a net cooling effect.

These emissions are often ignored in climate modeling because they are perceived as a “natural” part of Earth system, explained Unger. “So they don’t get as much attention as human-generated emissions, such as fossil fuel VOCs,” she said. “But if we change how much forest cover exists, then there is a human influence on these emissions.”

These impacts have also been ignored in previous climate modeling, she said, because scientists believed that BVOC emissions had barely changed between the pre-industrial era and today. But a study published last year by Unger showed that emissions of these volatile compounds have indeed decreased. Studies by European scientists have produced similar results.

The impact of changes to ozone and organic aerosols are particularly strong in temperate zones, she said, while methane impacts are more globally distributed.

The sensitivity of the global climate system to BVOC emissions suggests the importance of establishing a global-scale long-term monitoring program for BVOC emissions, Unger noted.


Journal Reference:

  1. Nadine Unger. Human land-use-driven reduction of forest volatiles cools global climate. Nature Climate Change, 2014; DOI: 10.1038/nclimate2347

Rachel Biderman: Agropecuária está se tornando a principal fonte de emissões brasileiras (Carbono Brasil)

02/7/2014 – 10h03

por Maura Campanili, do IPAM

Rachel Rachel Biderman: Agropecuária está se tornando a principal fonte de emissões brasileiras

A produção agropecuária de baixo carbono é importante para que o Brasil cumpra suas metas de redução de emissões e colabora para que o produtor consiga adequação ambiental, mas pode ser também um caminho para abrir portas e aumentar a competitividade no mercado internacional, principalmente na Europa e nos Estados Unidos.

Uma ferramenta que pode ajudar o produtor brasileiro a acessar esses benefícios é o Greenhouse Gas Protocol (GHG Protocol) Agropecuária, primeiro instrumento voluntário para medir emissões em propriedades rurais, cuja primeira versão foi lançada em primeira mão no Brasil, no final de maio.

O instrumento foi desenvolvido por meio de uma parceria entre o WRI, a Empresa de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), levando em consideração as condições brasileiras. Segundo Rachel Biderman, diretora Executiva do WRI Brasil, “ações desse tipo também ajudam a criar uma cultura de gestão, contribuindo para a solução do problema das mudanças climáticas”.

Em entrevista para a Clima e Floresta, Rachel, que também é professora responsável por módulo de meio ambiente do MBA em Gestão da Sustentabilidade e coordenadora do curso de extensão da Fundação Getúlio Vargas de “Gestão para o Baixo Carbono”, explica porque é importante reduzir as emissões da agricultura no Brasil.

Clima e Floresta – Qual a importância do combate às emissões de gases de efeito estufa na agricultura brasileira?

Rachel Biderman – O Brasil cada vez mais se consolida como grande fonte de alimentos para o mundo. Ao mesmo tempo, estamos entre os maiores emissores de gases de efeito estufa (GEE) do planeta. Considerando a redução das emissões em mudanças do uso da terra, devido à queda dos desmatamentos, a agropecuária está se tornando a principal fonte de emissões brasileiras e já representa 29,7% das emissões brutas brasileiras em CO2e.

Clima e Floresta – Como a agricultura emite GEE?

Biderman – O setor agropecuário gera emissões em função da fermentação entérica dos animais criados; do manejo de dejetos animais; do cultivo de arroz; da queima de resíduos agrícolas e dos solos agrícolas, estas decorrentes da fertilização nitrogenada e de organossolos cultivados. Há também emissões relativas a atividades associadas ao setor, que incluem a conversão de uso do solo – por exemplo, de florestas para pastagens ou de um tipo de lavoura em outro -, e outras relacionadas à produção de energia.

Clima e Floresta – O que é o GHG Protocol Agrícola e como ele pode colaborar para diminuir as emissões?

Biderman – Trata-se de um conjunto de dois instrumentos principais: as Diretrizes e a Ferramenta de Cálculo de Emissões de GEE no setor Agropecuário. Esses instrumentos permitem aos produtores rurais conhecer melhor o perfil das suas emissões de gases de efeito estufa e desenvolver planos de redução mitigando seus impactos sobre o clima. Esses instrumentos permitirão aos produtores rurais contribuir diretamente para o cumprimento dos objetivos do Plano ABC (Agricultura de Baixo Carbono) e para que mecanismos financeiros adequados sejam alocados para essa atividade sustentável.

Clima e Floresta – A quem o GHG Protocol é destinado?

Biderman – Produtores rurais de qualquer porte.

Clima e Floresta – Pequenos agricultores, assentamentos rurais, populações tradicionais podem participar? Como?

Biderman – Os instrumentos se aplicam a qualquer tipo de produção agropecuária. O WRI Brasil organizará projeto para treinar empresas e interessados para o uso dessas ferramentas.

Clima e Floresta – Além da questão das emissões, há outros benefícios na adoção de uma agricultura de baixo carbono?

Biderman – As empresas que adotarem as diretrizes e ferramenta de cálculo do GHG Protocol terão algumas vantagens competitivas. Entre elas podemos citar: Entender riscos operacionais e de reputação; identificar oportunidades de redução de emissões; implantar metas de redução e monitorar a performance; melhorar a reputação e transparência através da divulgação pública de suas emissões de GEE; colher os frutos dos benefícios associados à redução de emissões, como conservação de energia, ampliação de produtividade, melhora na qualidade do solo e da água; preparar-se para regime de quotas e cumprimento legal; antecipar-se para um potencial mercado de carbono.

* Publicado originalmente no site CarbonoBrasil.


What caused the baby boom in the American southwest 1500 years ago? (The Christian Science Monitor)

By Tia Ghose, LiveScience Staff Writer / July 1, 2014

For hundreds of years, Native Americans in the southwestern United States had a prolonged baby boom — which would average out to each woman giving birth to more than six children, a new study finds. That baby streak, however, ended a little before the Spanish colonized the Americas.

“Birthrates were as high, or even higher, than anything we know in the world today,” said study co-author Tim Kohler, an archaeologist and anthropologist at Washington State University.

The precolonial baby boom was likely fueled by Native Americans in the region switching from a nomadic, hunter-gathering lifestyle to a settled farming way of life, Kohler said. [Images: Maya Maize Secrets Revealed In Tikal Soil]

Skeletal analysisThe researchers analyzed thousands of skeletal remains from hundreds of sites across the Four Corners region of the Southwest (the area that now makes up Utah, Arizona, New Mexico and Colorado) dating from 900 B.C. until the beginning of the colonial period in the early 1500s. (Most sites were excavated decades ago, and most of the remains have been returned to their tribes, Kohler said.)

By estimating the fraction of the population between ages 5 and 19 (young children’s remains are too poorly preserved to include in the calculation), the researchers could get a rough estimate of the birthrate, or the number of babies born per year for every 1,000 people.

The birthrate slowly increased until about A.D. 500, and then rose more quickly and stayed high until A.D. 1300. The birthrate, about 0.049 in a year, was akin to that in modern-day Niger, where every woman has, on average, 6.89 children.

The rise in birthrate coincided with shifts in agricultural production. Though maize was first cultivated around Mexico City nearly 8,000 years ago and reached the Southwest by about 2000 B.C., most Native Americans in the region were nomadic, so they weren’t farming it.

Then, in A.D. 500, selective breeding led to plumper maize seeds, and the crop also became more productive. This shift also coincided with a transition to a more settled way of life.

“We begin to see much more substantial dwellings, indicating that people are spending a much longer period of time in specific places,” with shifts from wood to stone structures, Kohler told Live Science.

The number of dwellings also increased around this time period.

“We go from small hamlets to large villages in space of time from A.D. 600 to A.D. 800,” Kohler said.

Birthrates leveled off around A.D. 1100 and declined precipitously after A.D. 1300. It’s not clear exactly why that happened, but a severe drought in the 1100s may have fueled more conflict, eventually leading to a sudden collapse in the population, the researchers noted.

Nomad vs. agriculturalist

The shift to agriculture could have spurred a baby boom in multiple ways.

A nomadic lifestyle could mean picking up camp and trekking long distances every month — no easy feat for a woman if she had more than one child to carry. At the same time, hunter-gatherers tend to breastfeed their children longer because they have few appropriate “weaning foods.” The high-caloric demand of the lifestyle, combined with prolonged breastfeeding, may have suppressed ovulation in women, leading to fewer children, Kohler said.

In contrast, a woman who had to walk only a small distance to tend the fields could take care of multiple dependent children, and could also wean her children sooner by feeding them a maize porridge, Kohler said.

The findings were published today (June 30) in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

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Top 10 Mysteries of the First Humans History’s 10 Most Overlooked Mysteries In Photos: Human Skeleton Sheds Light on First AmericansCopyright 2014 LiveScience, a TechMediaNetwork company. All rights reserved. This material may not be published, broadcast, rewritten or redistributed.

Mudanças climáticas já causam queda da produtividade agrícola no mundo (Fapesp)

Avaliação é de Jerry Hatfield, diretor do Laboratório Nacional de Agricultura e Meio Ambiente do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (foto:Eduardo Cesar/FAPESP)


Por Elton Alisson

Agência FAPESP – As mudanças climáticas têm causado alterações nas fases de reprodução e de desenvolvimento de diferentes culturas agrícolas, entre elas milho, trigo e café. E os impactos dessas alterações já se refletem na queda da produtividade no setor agrícola em países como Brasil e Estados Unidos.

A avaliação foi feita por pesquisadores participantes do Workshop on Impacts of Global Climate Change on Agriculture and Livestock , realizado no dia 27 de maio, no auditório da FAPESP.

Promovido pelo Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais, o objetivo do evento foi reunir pesquisadores do Brasil e dos Estados Unidos para compartilhar conhecimentos e experiências em pesquisas sobre o impactos das mudanças climáticas globais na agricultura e na pecuária.

“Sabemos há muito tempo que as mudanças climáticas terão impactos nas culturas agrícolas de forma direta e indireta”, disse Jerry Hatfield, diretor do Laboratório Nacional de Agricultura e Meio Ambiente do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA, na sigla em inglês). “A questão é saber quais serão o impacto e a magnitude dessas mudanças nos diferentes países produtores agrícolas”, disse o pesquisador em sua palestra no evento.

De acordo com Hatfield, um dos principais impactos observados nos Estados Unidos é a queda na produtividade de culturas como o milho e o trigo. O país é o primeiro e o terceiro maior produtor mundial desses grãos, respectivamente. “A produção de trigo [nos Estados Unidos] não atinge mais grandes aumentos de safra como os obtidos entre as décadas de 1960 e 1980”, afirmou.

Uma das razões para a queda de produtividade dessa e de outras culturas agrícolas no mundo, na avaliação do pesquisador, é o aumento da temperatura durante a fase de crescimento e de polinização.

As plantas de trigo, soja, milho, arroz, algodão e tomate têm diferentes faixas de temperatura ideal para os períodos vegetativo – de germinação da semente até o crescimento da planta – e reprodutivo – iniciado a partir da floração e formação de sementes.

O milho, por exemplo, não tolera altas temperaturas na fase reprodutiva. Já a soja é mais tolerante a temperaturas elevadas nesse estágio, comparou Hatfield.

O que se observa em diferentes países, contudo, é um aumento da frequência de dias mais quentes, com temperatura até 5 ºC mais altas do que a média registrada em anos anteriores, justamente na fase de crescimento e de polinização.

“Observamos diversos casos de fracasso na polinização de arroz, trigo e milho em razão do aumento da temperatura nessa fase. E, se o aumento de temperatura ocorrer com déficit hídrico, o impacto pode ser exacerbado”, avaliou.

Segundo Hatfield, a temperatura noturna mínima tem aumentado mais do que a temperatura máxima à noite. A mudança causa impacto na respiração de plantas à noite e reduz sua capacidade de fotossíntese durante o dia, apontou.

Pesquisas com milho

Em um estudo realizado no laboratório de Hatfield no USDA em um rizontron – equipamento para a análise de raízes de plantas no meio de cultivo –, pesquisadores mantiveram três diferentes variedades de milho em uma câmara 4 ºC mais quente do que outra com temperatura normal, para avaliar o impacto do aumento da temperatura nas fases vegetativa e reprodutiva da planta.

“Constatamos que a fisiologia da planta é muito afetada por aumento de temperatura principalmente na fase reprodutiva”, contou o pesquisador.

Em outro experimento, os pesquisadores mantiveram uma variedade de milho cultivada nos Estados Unidos em uma câmara com temperatura 3 ºC acima da que a planta tolera na fase de crescimento, em que é determinado o tamanho da espiga.

O aumento causou uma redução de 15 dias no período de preenchimento dos grãos de milho e interrupção na capacidade da planta de completar esse processo, o que se refletiu em queda de produtividade.

“Observamos que, se as plantas forem expostas a uma temperatura noturna relativamente alta no período de preenchimento dos grãos, essa fase de desenvolvimento é interrompida”, afirmou Hatfield.

“O problema não é a temperatura média a que a planta pode ficar exposta na fase reprodutiva, mas a temperatura mínima. Precisamos entender melhor essa interação das culturas agrícolas com o ambiente e o clima para aumentar a resiliência delas à elevação da temperatura e à frequência de eventos climáticos extremos”, avaliou.

Impactos no Brasil

No Brasil, as mudanças climáticas já modificam a geografia da produção agrícola, afirmou Hilton Silveira Pinto, diretor do Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura (Cepagri), da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

O ano passado foi o mais seco desde 1988 – quando o Cepagri iniciou suas medições climáticas. Registrou-se uma média de 1.186 milímetros de chuva contra 1.425 milímetros observados nos anos anteriores. O mês mais crítico do ano foi dezembro, quando choveu 83 milímetros. A média para o mês é 207 milímetros, comparou Silveira Pinto.

“O final de ano muito seco atrapalhou bastante a agricultura em São Paulo, porque a época de plantio dos agricultores daqui é justamente no período entre outubro e novembro”, disse Silveira Pinto durante sua palestra.

“O plantio de algumas culturas deverá ser atrasado, porque há uma variabilidade bastante sensível no regime pluviométrico das áreas em que determinadas culturas podem ser plantadas”, afirmou.

Segundo o pesquisador, a partir dos anos 2000 não foi registrada mais geada em praticamente nenhuma região de São Paulo, evidenciando um aumento da temperatura no estado.

Um reflexo dessa mudança é a migração da produção do café em São Paulo e Minas Gerais para regiões mais elevadas, com temperaturas mais propícias para o florescimento da planta. A cada 100 metros de altitude, a temperatura diminui cerca de 0,6 ºC, segundo Silveira Pinto.

Durante o período de florescimento do café, quando os botões florais tornam-se grãos de café, a planta não pode ser submetida a temperaturas acima de 32 ºC. Apenas uma tarde com essa temperatura nesse período é suficiente para que a flor seja abortada e não forme o grão.

“O registro de temperaturas acima de 32 ºC tem ocorrido com mais frequência na região cafeeira de São Paulo. Com o aquecimento global, deverá aumentar entre 5 e 10 vezes a incidência de tardes quentes no florescimento da planta”, disse Silveira Pinto. “Isso pode fazer com que não seja mais viável produzir café nas partes mais baixas de São Paulo nas próximas décadas.”

“A produção do café no Brasil deve migrar para a Região Sul”, afirmou. “O café brasileiro deverá ser produzido nos próximos anos em estados como Paraná e Santa Catarina.”

Plantas brasileiras podem ajudar a enfrentar impactos das mudanças climáticas (Fapesp)

Estudo do genoma de espécies do Semiárido e do Cerrado (como opequi) que são tolerantes a temperaturas elevadas e à escassez hídrica pode contribuir para o melhoramento genético de culturas como soja, milho, arroz e feijão, diz pesquisador da Embrapa (foto: Wikipedia)


Por Noêmia Lopes

Agência FAPESP – A seriguela e o umbuzeiro, árvores comuns do Semiárido nordestino, e a sucupira-preta, do Cerrado, fazem parte de um grupo de plantas brasileiras que poderão desempenhar um papel importante para a agricultura no enfrentamento das consequências das mudanças climáticas. Elas estão entre as espécies do país com grande capacidade adaptativa, tolerantes à escassez hídrica e a temperaturas elevadas.

De acordo com Eduardo Assad, pesquisador do Centro Nacional de Pesquisa Tecnológica em Informática para a Agricultura (CNPTIA) da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), o estudo do genoma dessas espécies pode ajudar a tornar culturas como soja, milho, arroz e feijão tão resistentes quanto elas aos extremos climáticos. Assad foi um dos palestrantes no quarto encontro do Ciclo de Conferências 2014 do programa BIOTA-FAPESP Educação, realizado no dia 22 de maio, em São Paulo.

“O Cerrado já foi muito mais quente e seco e árvores como pau-terra, pequi e faveiro, além da sucupira-preta, sobreviveram. Precisamos estudar o genoma dessas árvores, identificar e isolar os genes que as tornam tão adaptáveis. Isso pode significar, um dia, a chance de melhorar geneticamente culturas como soja e milho, tornando-as igualmente resistentes”, disse. “Não é fácil, mas precisamos começar.”

Assad destaca que o Brasil é líder em espécies resistentes. “O maior armazém do mundo de genes tolerantes ao aquecimento global está aqui, no Cerrado e no Semiárido Nordestino”, disse em sua palestra O impacto potencial das mudanças climáticas na agricultura.

Os modelos de pesquisa realizados pela Embrapa, muitos deles feitos em colaboração com instituições de outros 40 países, apontam que a redução de produtividade de culturas como milho, soja e arroz decorrente das mudanças climáticas deve se acentuar nas próximas décadas. “Isso vale para as variedades genéticas atuais. Uma das soluções é buscar genes alternativos para trabalhar com melhoramento”, disse Assad.

Outras plantas do Cerrado com grande capacidade adaptativa lembradas pelo pesquisador são a árvore pacari e os frutos do baru e da cagaita. No Semiárido Nordestino, árvores como a seriguela, o umbuzeiro e a cajazeira foram apontadas como opções importantes não só para estudos genéticos como também para programas voltados à geração de renda pela população local.

“Em vez de produzir culturas exóticas à região, é preciso investir naquelas que já fazem parte da biodiversidade nordestina e têm potencial de superar as consequências do aquecimento global”, adiantou Assad.

Para o melhoramento de espécies, de forma a que se tornem tolerantes ao estresse abiótico, a Embrapa planeja lançar, em 2015, uma soja resistente à deficiência hídrica, produzida a partir de um gene existente em uma planta do Japão. “Testamos essa variedade este ano, no Paraná, em um período sem chuvas. Ainda há estudos a serem feitos, mas ela está se saindo muito bem”, disse o pesquisador.

Assad também citou avanços empreendidos pelo Instituto Agronômico do Paraná (Iapar), que já lançou quatro cultivares de feijão com tolerância a temperaturas elevadas, além de pesquisas feitas no município de Varginha (MG) em busca de variáveis mais tolerantes para o café.

Prejuízos e mudanças no sistema produtivo

Cálculos da Embrapa feitos com base na produtividade média da soja mostram que somente esse grão acumulou mais de US$ 8,4 bilhões em perdas relacionadas às mudanças climáticas no Brasil entre 2003 e 2013. Já a produção de milho perdeu mais de US$ 5,2 bilhões no mesmo período.

A área considerada de baixo risco para o cultivo do café arábica deve diminuir 9,45% até 2020, causando prejuízos de R$ 882 milhões, e 17,15% até 2050, elevando as perdas para R$ 1,6 bilhão, de acordo com análises feitas na Embrapa e na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Diante dos prejuízos, outra solução apontada por Assad é a revisão do modelo produtivo agrícola. “A concentração de gases de efeito estufa na atmosfera aumentou mais de 20% nos últimos 30 anos, tornando indispensável a implantação de sistemas produtivos mais limpos”, disse à Agência FAPESP.

“O Brasil é muito respeitado nesse tema, em especial porque reduziu o desmatamento na Amazônia e, ao mesmo tempo, ampliou a produtividade na Região Amazônica”, disse.

Segundo Assad, isso abre canais de diálogo sobre a sustentabilidade na agricultura e sobre a adoção de estratégias como integração entre lavoura, pecuária e floresta, plantio direto na palha, uso de bactérias fixadoras de nitrogênio no solo, rochagem (uso de micro e macronutrientes para melhorar a fertilidade dos solos), aplicação de adubos organominerais, além do melhoramento genético.

“O confinamento do gado é outro ponto que está em discussão por pesquisadores e criadores em diversas partes do mundo. Ele pode resultar em menos emissão de gases de efeito estufa, mas torna o rebanho mais vulnerável à doença da vaca louca. Nesse caso, uma alternativa é a recuperação de pastos degradados”, afirmou Assad.

Estudos feitos na Embrapa Agrobiologia mostram que um quilo de carne produzido em pasto degradado emite mais de 32 quilos de CO2 equivalente por ano. Já em pasto recuperado a partir do que a agricultura de baixa emissão de carbono preconiza, a emissão por quilo de carne pode ser reduzida a três quilos de CO2 equivalente anuais.

“Isso mostra que ambientalistas, ruralistas, governo e setor privado precisam sentar e decidir o que fazer daqui em diante – qual sistema de produção adotar? Com ou sem pasto? Com ou sem árvores? Rotacionado ou não? São mudanças difíceis, de longo prazo, mas muitos agricultores já estão preocupados com essas questões, com os prejuízos que o aquecimento global pode trazer, e começam a buscar soluções”, disse.

Genetic study tackles mystery of slow plant domestications (Science Daily)

Date: April 17, 2014

Source: Washington University in St. Louis

Summary: Did domesticating a plant typically take a few hundred or many thousands of years? Genetic studies often indicate that domestication traits have a fairly simple genetic basis, which should facilitate their rapid evolution under selection. On the other hand, recent archeological studies of crop domestication have suggested a relatively slow spread and fixation of domestication traits. A new article tries to resolve the discrepancy.

Closeup of a mature seedhead of foxtail millet. Like other domesticated cereals, foxtail millet has nonshattering spikes that retain their seeds during harvesting. Credit: © Ruud Morijn / Fotolia

“The Modern View of Domestication,” a special feature of TheProceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) published April 29, raises a number of startling questions about a transition in our deep history that most of us take for granted. At the end of the last Ice Age, people in many spots around the globe shifted from hunting animals and gathering fruits and tubers to cultivating livestock and plants.

It seems so straightforward and yet the more scientists learn, the more complex the story becomes. Recently, geneticists and archeologists working on domestication compared notes and up popped a question of timing. Did domesticating a plant typically take a few hundred or many thousands of years?

Genetic studies often indicate that domestication traits have a fairly simple genetic basis, which should facilitate their rapid evolution under selection. On the other hand, recent archeological studies of crop domestication have suggested a relatively slow spread and fixation of domestication traits.

In this special issue of PNAS, Washington University in St. Louis biologist Ken Olsen, PhD, and colleagues ask whether complex genetic interactions might have slowed the rate at which early farmers were able to shape plant characteristics, thus reconciling the genetic and archeological findings.

Olsen, associate professor in the Department of Biology in Arts & Sciences, together with colleagues from Oklahoma State University and the University of Guelph in Ontario, Canada, conclude that these interactions are not a key factor in domesticated plants. The process of domestication, Olsen said, favored gene variants (alleles) that are relatively insensitive to background effects and highly responsive to selection.

But finding these alleles in the first place must have difficult, Olsen said. Only a subset of the genes in the wild population would have reliably produced a favored trait regardless of the crop variety into which they were bred and regardless of where that crop was grown. So the early stages of domestication might have been beset by setbacks and incomprehensible failures that might help explain the lag in the archeological record.

“What we are learning suggests there’s a whole lot of diversity out there in wild relatives of crop plants or even in landraces, varieties of plants and animals that are highly adapted to local conditions,” Olsen said, “that wasn’t tapped during the domestication process.”

“These plant populations could provide the diversity for continued breeding that is going to be very important as the world faces climatic change,” he said. “This is why it is important we understand the early stages of domestication.”

Two possible speed bumps

Many crops are distinguished from their wild ancestors with a suite of traits called the domestication syndrome. This includes seeds that remain attached to the plant for harvesting (a trait called nonshattering), reduced branching and robust growth of the central stem and bigger fruits, seeds or tubers.

Over the past 20 years, researchers have begun to identify the genes that control some of the most important domestication traits, no easy task in the days before rapid sequencing, because they had to start with plant traits and work back to unknown genes.

This work showed that many domestication traits were under the control of single genes. For example the gene teosinte branched1 (tb1) converts highly branched teosinte plants into single stalks of corn.

But the seeming importance of single genes could have been an artifact of the method used to identify domestication genes, which required the researcher to pick “candidate” genes and, perhaps, prematurely narrow the search, overlooking indirect genetic effects.

“Little is known about the underlying genetics of domestication,” Olsen said. “We decided to look at genetic mechanisms for modifying plant phenotypes that hadn’t been explored before, in part because not much data is available.”

The new work examines the possibility that two indirect effects — the influence of the genetic background on the expression of a gene (called epistasis) and the effects of the environment on the expression of genes — might have slowed the selection of plants with the desired traits.

Epistasis and environmental effects in domestication genes

By selecting animals for coat color, animal breeders may have stabilized certain epistatic and environmental interactions in companion animals (see photos at right). But when the plant scientists looked at comparable genetic mechanisms in domesticated plants, they found the reverse to be true. Farmers seem to have selected for plant variants that were insensitive to epistatic and environmental interactions.

Shattering in domesticated foxtail millet provides an example of insensitivity to epistasis. Branching in maize illustrates insensitivity to environmental effects.

Shattering in foxtail millet and its wild ancestor, green millet, is controlled by two stretches of DNA containing or linked to genes that underlie this trait, a major one called QTL 1 and a minor one called QTL2. In this as in other epistatic interactions, the effect of an allele at one location depends on the state of the allele at the other location. But when wild and domesticated plants are crossed, these “genetic background effects” are not symmetric.

Shattering in plants with a wild green-millet allele at the QTLI location depends on the allele at the QTL2 location. In contrast, shattering in plants with the foxtail-millet allele at QTL1 is unaffected by the allele at the QTL2 location.

In the limited number of examples at their disposal, the scientists found it to be generally true that that domesticated alleles were less sensitive to genetic background than wild alleles. The domestication genes, in other words, tended to be ones that would produce the same result even if they were introduced into a different crop variety.

Teosinte provides a good example of the sensitivity of gene expression to the environment. Teosinte is strongly affected by crowding. When a teosinte plant with a wild tb1 gene is repeatedly backcrossed with maize, it produces highly branched plants in uncrowded growing conditions but plants with smaller lateral branches when it is crowded.

Again, however, the effect is not symmetric. The domesticated trait is less sensitive to the environment than the wild trait; plants with the domesticated tb1 gene allele are unbranched whether or not they are crowded.

Unlike companion-animal breeders, early farmers seem to have selected domestication-gene alleles that are insensitive to genetic background and to the environment. This process would have been slow, unrewarding and difficult to understand, because the effects of gene variants on the plant weren’t stable. But once sensitive alleles had been replaced with robust ones, breeders would have been able to exert strong selection pressure on plant traits, shaping them much more easily than before, and the pace of domestication would have picked up.

No wonder the archeological record indicates there were false starts, failed efforts and long delays.

Brasil consome 14 agrotóxicos proibidos no mundo (Portal IG)

JC e-mail 4901, de 24 de fevereiro de 2014

Especialista indica que pelo menos 30% de 20 alimentos analisados não poderiam estar na mesa do brasileiro

Os indicadores que apontam o pujante agronegócio como a galinha dos ovos de ouro da economia não incluem um dado relevante para a saúde: o Brasil é maior importador de agrotóxicos do planeta. Consome pelo menos 14 tipos de venenos proibidos no mundo, dos quais quatro, pelos riscos à saúde humana, foram banidos no ano passado, embora pesquisadores suspeitem que ainda estejam em uso na agricultura.

Em 2013 foram consumidos um bilhão de litros de agrotóxicos no País – uma cota per capita de 5 litros por habitante e movimento de cerca de R$ 8 bilhões no ascendente mercado dos venenos.

Assita Agrotóxicos afetam a saúde de 12 milhões na Argentina

Dos agrotóxicos banidos, pelo menos um, o Endosulfan, prejudicial aos sistemas reprodutivo e endócrino, aparece em 44% das 62 amostras de leite materno analisadas por um grupo de pesquisadores da Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT) no município de Lucas do Rio Verde, cidade que vive o paradoxo de ícone do agronegócio e campeã nacional das contaminações por agrotóxicos. Lá se despeja anualmente, em média, 136 litros de venenos por habitante.

Na pesquisa coordenada pelo médico professor da UFMT Wanderlei Pignati, os agrotóxicos aparecem em todas as 62 amostras do leite materno de mães que pariram entre 2007 e 2010, onde se destacam, além do Endosulfan, outros dois venenos ainda não banidos, o Deltametrina, com 37%, e o DDE, versão modificada do potente DDT, com 100% dos casos. Em Lucas do Rio Verde, aparecem ainda pelo menos outros três produtos banidos, o Paraquat, que provocou um surto de intoxicação aguda em crianças e idosos na cidade, em 2007, o Metamidofóis, e o Glifosato, este, presente em 70 das 79 amostras de sangue e urina de professores da área rural junto com outro veneno ainda não proibido, o Piretroides.

Veja também: Agrotóxico contamina leite materno

Na lista dos proibidos em outros países estão ainda em uso no Brasil estão o Tricolfon, Cihexatina, Abamectina, Acefato, Carbofuran, Forato, Fosmete, Lactofen, Parationa Metílica e Thiram.

Chuva de lixo tóxico
“São lixos tóxicos na União Europeia e nos Estados Unidos. O Brasil lamentavelmente os aceita”, diz a toxicologista Márcia Sarpa de Campos Mello, da Unidade Técnica de Exposição Ocupacional e Ambiental do Instituto Nacional do Câncer (Inca), vinculado ao Ministério da Saúde. Conforme aponta a pesquisa feita em Lucas do Rio Verde, os agrotóxicos cancerígenos aparecem no corpo humano pela ingestão de água, pelo ar, pelo manuseio dos produtos e até pelos alimentos contaminados.

Mais:Estudante morre após tomar agrotóxico vendido como emagrecedor

Venenos como o Glifosato são despejados por pulverização aérea ou com o uso de trator, contaminam solo, lençóis freáticos, hortas, áreas urbanas e depois sobem para atmosfera. Com as precipitações pluviométricas, retornam em forma de “chuva de agrotóxico”, fenômeno que ocorre em todas as regiões agrícolas mato-grossenses estudadas. Os efeitos no organismo humano são confirmados por pesquisas também em outros municípios e regiões do país.

O Programa de Análise de Resíduos de Agrotóxicos em Alimentos (Para), da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), segundo a pesquisadora do Inca, mostrou níveis fortes de contaminação em produtos como o arroz, alface, mamão, pepino, uva e pimentão, este, o vilão, em 90% das amostras coletadas. Mas estão também em praticamente toda a cadeia alimentar, como soja, leite e carne, que ainda não foram incluídas nas análises.

O professor Pignati diz que os resultados preliminares apontam que pelo menos 30% dos 20 alimentos até agora analisados não poderiam sequer estar na mesa do brasileiro. Experiências de laboratórios feitas em animais demonstram que os agrotóxicos proibidos na União Europeia e Estados Unidos são associados ao câncer e a outras doenças de fundo neurológico, hepático, respiratórios, renais e má formação genética.

Câncer em alta
A pesquisadora do Inca lembra que os agrotóxicos podem não ser o vilão, mas fazem parte do conjunto de fatores que implicam no aumento de câncer no Brasil cuja estimativa, que era de 518 mil novos casos no período 2012/2013, foi elevada para 576 mil casos em 2014 e 2015. Entre os tipos de câncer, os mais suscetíveis aos efeitos de agrotóxicos no sistema hormonal são os de mama e de próstata. No mesmo período, segundo Márcia, o Inca avaliou que o câncer de mama aumentou de 52.680 casos para 57.129.

Na mesma pesquisa sobre o leite materno, a equipe de Pignati chegou a um dado alarmante, discrepante de qualquer padrão: num espaço de dez anos, os casos de câncer por 10 mil habitantes, em Lucas do Rio Verde, saltaram de três para 40. Os problemas de malformação por mil nascidos saltaram de cinco para 20. Os dados, naturalmente, reforçam as suspeitas sobre o papel dos agrotóxicos.

Pingati afirma que os grandes produtores desdenham da proibição dos venenos aqui usados largamente, com uma irresponsável ironia: “Eles dizem que não exportam seus produtos para a União Europeia ou Estados Unidos, e sim para mercados africanos e asiáticos.”

Apesar dos resultados alarmantes das pesquisas em Lucas do Rio Verde, o governo mato-grossense deu um passo atrás na prevenção, flexibilizando por decreto, no ano passado, a legislação que limitava a pulverização por trator a 300 metros de rios, nascentes, córregos e residências. “O novo decreto é um retrocesso. O limite agora é de 90 metros”, lamenta o professor.

“Não há um único brasileiro que não esteja consumindo agrotóxico. Viramos mercado de escoamento do veneno recusado pelo resto do mundo”, diz o médico Guilherme Franco Netto, assessor de saúde ambiental da Fundação Osvaldo Cruz (Fiocruz). Na sexta-feira, diante da probabilidade de agravamento do cenário com o afrouxamento legal, a Fiocruz emitiu um documento chamado de “carta aberta”, em que convoca outras instituições de pesquisa e os movimentos sociais do campo ligados à agricultura familiar para uma ofensiva contra o poder (econômico e político) do agronegócio e seu forte lobby em toda a estrutura do governo federal.

Reação da Ciência
A primeira trincheira dessa batalha mira justamente o Palácio do Planalto e um decreto assinado, no final do ano passado, pela presidente Dilma Rousseff. Regulamentado por portaria, a medida é inspirada numa lei específica e dá exclusividade ao Ministério da Agricultura _ histórico reduto da influente bancada ruralista no Congresso _ para declarar estado de emergência fitossanitária ou zoossanitária diante do surgimento de doenças ou pragas que possam afetar a agropecuária e sua economia.

Essa decisão, até então era tripartite, com a participação do Ministério da Saúde, através da Anvisa, e do Ministério do Meio Ambiente, pelo Ibama. O decreto foi publicado em 28 de outubro. Três dias depois, o Ministério da Agricultura editou portaria declarando estado de emergência diante do surgimento de uma lagarta nas plantações, a Helicoverpaarmigera, permitindo, então, para o combate, a importação de Benzoato de Emamectina, agrotóxico que a multinacional Syngenta havia tentado, sem sucesso, registrar em 2007, mas que foi proibido pela Anvisa por conter substâncias tóxicas ao sistema neurológico.

Na carta, assinada por todo o conselho deliberativo, a Fiocruz denuncia “a tendência de supressão da função reguladora do Estado”, a pressão dos conglomerados que produzem os agroquímicos, alerta para os inequívocos “riscos, perigos e danos provocados à saúde pelas exposições agudas e crônicas aos agrotóxicos” e diz que com prerrogativa exclusiva à Agricultura, a população está desprotegida.

A entidade denunciou também os constantes ataques diretos dos representantes do agronegócio às instituições e seus pesquisadores, mas afirma que com continuará zelando pela prevenção e proteção da saúde da população. A entidade pede a “revogação imediata” da lei e do decreto presidencial e, depois de colocar-se à disposição do governo para discutir um marco regulatório para os agrotóxicos, fez um alerta dramático:

“A Fiocruz convoca a sociedade brasileira a tomar conhecimento sobre essas inaceitáveis mudanças na lei dos agrotóxicos e suas repercussões para a saúde e a vida.”

Para colocar um contraponto às alegações da bancada ruralista no Congresso, que foca seu lobby sob o argumento de que não há nexo comprovado de contaminação humana pelo uso de veneno nos alimentos e no ambiente, a Fiocruz anunciou, em entrevista ao iG, a criação de um grupo de trabalho que, ao longo dos próximos dois anos e meio, deverá desenvolver a mais profunda pesquisa já realizada no país sobre os efeitos dos agrotóxicos – e de suas inseparáveis parceiras, as sementes transgênicas – na saúde pública.

O cenário que se desenha no coração do poder, em Brasília, deve ampliar o abismo entre os ministérios da Agricultura, da Fazenda e do Planejamento, de um lado, e da Saúde, do Meio Ambiente e do Desenvolvimento Agrário, de outro. Reflexo da heterogênea coalizão de governo, esta será também uma guerra ideológica em torno do modelo agropecuário. “Não se trata de esquerdismo desvairado e nem de implicância com o agronegócio. Defendemos sua importância para o país, mas não podemos apenas assistir à expansão aguda do consumo de agrotóxicos e seus riscos com a exponencial curva ascendente nos últimos seis anos”, diz Guilherme Franco Netto. A queda de braços é, na verdade, para reduzir danos do modelo agrícola de exportação e aumentar o plantio sem agrotóxicos.

Caso de Polícia
“A ciência coloca os parâmetros que já foram seguidos em outros países. O problema é que a regulação dos agrotóxicos está subordinada a um conjunto de interesses políticos e econômicos. A saúde e o ambiente perderam suas prerrogativas”, afirma o pesquisador Luiz Cláudio Meirelles, da Fiocruz. Até novembro de 2012, durante 11 anos, ele foi o organizador gerente de toxicologia da Anvisa, setor responsável por analisar e validar os agrotóxicos que podem ser usados no mercado.

Meirelles foi exonerado uma semana depois de denunciar complexas falcatruas, com fraude, falsificação e suspeitas de corrupção em processos para liberação de seis agrotóxicos. Num deles, um funcionário do mesmo setor, afastado por ele no mesmo instante em que o caso foi comunicado ao Ministério Público Federal, chegou a falsificar sua assinatura.

“Meirelles tinha a função de banir os agrotóxicos nocivos à saúde e acabou sendo banido do setor de toxicologia”, diz sua colega do Inca, Márcia Sarpa de Campos Mello. A denúncia resultou em dois inquéritos, um na Polícia Federal, que apura suposto favorecimento a empresas e suspeitas de corrupção, e outro cível, no MPF. Nesse, uma das linhas a serem esclarecidas são as razões que levaram o órgão a afastar Meirelles.

As investigações estão longe de terminar, mas forçaram já a Anvisa – pressionada pelas suspeitas -, a executar a maior devassa já feita em seu setor de toxicologia, passando um pente fino em 796 processos de liberação avaliados desde 2008. A PF e o MPF, por sua vez, estão debruçados no órgão regulador que funciona como o coração do agronegócio e do mercado de venenos.

(Vasconcelo Quadros/Portal IG)

Agropecuária brasileira torna-se mais produtiva, porém mais excludente (Fapesp)

Artigo publicado na revista Nature Climate Change analisa mudanças no padrão brasileiro de uso do solo nos últimos 20 anos e ressalta “comoditização” da agricultura (foto:Margi Moss/Projeto Brasil das Águas)


Por Karina Toledo

Agência FAPESP – As mudanças no padrão brasileiro de uso do solo nas duas últimas décadas são destaque da capa da edição de janeiro da revista Nature Climate Change.

A boa notícia apontada pelo artigo é que, nos últimos dez anos, ocorreu no país uma dissociação entre expansão agrícola e desmatamento – o que resultou em queda nas emissões totais de gases de efeito estufa. O fenômeno, segundo os autores, pode ser atribuído tanto a políticas públicas dedicadas à conservação da mata como à “profissionalização” do setor agropecuário, cada vez mais voltado ao mercado externo.

Mas essa “comoditização” da produção rural brasileira trouxe também impactos negativos, entre os quais se destacam o aumento da concentração de terras e o consequente êxodo rural.

“As grandes propriedades – maiores que 1 mil hectares – representam hoje apenas 1% das fazendas do país. No entanto, ocupam praticamente 50% das terras agrícolas”, ressaltou David Montenegro Lapola, professor do Departamento de Ecologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Rio Claro e autor principal do artigo.

As conclusões são baseadas na análise de mais de cem estudos publicados nos últimos 20 anos. Entre os 16 autores – todos brasileiros – estão Jean Pierre Henry Balbaud Ometto e Carlos Afonso Nobre, ambos pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e integrantes do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PRPMCG).

Também participaram Carlos Alfredo Joly (Universidade Estadual de Campinas) e Luiz Antonio Martinelli (Universidade de São Paulo), do Programa de Pesquisas em Caracterização, Conservação, Recuperação e Uso Sustentável da Biodiversidade do Estado de São Paulo (BIOTA), da FAPESP.

“Os dados mostram, em 1995, um pico de expansão na agricultura coincidindo com um pico de desmatamento na Amazônia e no Cerrado. Isso volta a ocorrer entre os anos de 2004 e 2005, quando também houve pico de crescimento do rebanho bovino do Brasil. Após esse período, porém, a expansão agropecuária se desacoplou do desmatamento, que vem caindo em todos os biomas brasileiros”, disse Lapola à Agência FAPESP.

Se na Amazônia é claro o impacto de políticas públicas voltadas à preservação da floresta – como criação de áreas protegidas, intensificação da fiscalização feita pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (Ibama) e pela Polícia Federal e corte de crédito para municípios campeões do desmate –, nos demais biomas brasileiros a queda parece ser resultante de iniciativas do próprio setor produtivo.

“As culturas que mais cresceram são as voltadas ao mercado externo, como soja, milho, cana-de-açúcar e carne. É o que chamamos no artigo de ‘comoditização’ da agropecuária brasileira. De olho no mercado estrangeiro, o setor passou a se preocupar mais com os passivos ambientais incorporados em seus produtos. O mercado europeu, principalmente, é muito exigente em relação a essas questões”, avaliou Lapola.

Também na Amazônia há exemplos de ações de conservação capitaneadas pelo setor produtivo, como é o caso da Moratória da Soja – acordo firmado em 2006, por iniciativa da Associação Brasileira das Indústrias de Óleos Vegetais (Abiove) e da Associação Brasileira dos Exportadores de Cereais (Anec), para impedir a comercialização e o financiamento de grãos produzidos em áreas desmatadas.

“Na Amazônia, a soja tem avançado sobre áreas antes usadas como pastagem. O mesmo pode ser observado no Estado de São Paulo, no caso das plantações de cana. A maior parte da expansão canavieira dos últimos anos ocorreu sobre áreas de pastagem”, afirmou Lapola.

Tal mudança no padrão de uso do solo teve um efeito positivo no clima local, apontou o estudo. Em regiões de Cerrado no norte de São Paulo, por exemplo, foi registrada uma redução na temperatura de 0,9° C.

“A maior cobertura vegetal aumenta a evapotranspiração, libera mais água para a atmosfera e acaba resfriando o clima localmente. Mas a temperatura ainda não voltou ao que era antes de ocorrer o desmatamento para dar lugar ao pasto. Nessa época, o aquecimento local foi de 1,6° C”, disse Lapola.

Êxodo rural

Dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) confirmam que as áreas dedicadas à pecuária no Brasil estão diminuindo. No entanto, o número de cabeças de gado continua crescendo no país, o que significa um maior número de animais por hectare e maior eficiência na pecuária (o uso do solo predominante no país).

De acordo com Lapola, o mesmo pode ser observado no caso de outras culturas voltadas à alimentação, como arroz e feijão, que tiveram suas áreas de plantio reduzidas embora a produção total tenha aumentado. Graças a esse incremento na produtividade, a segurança alimentar brasileira – por enquanto – parece não ter sido afetada pela “comoditização” da agricultura.

O artigo revela, no entanto, que a concentração de terras em grandes propriedades voltadas ao cultivo de commodities intensificou a migração para as áreas urbanas. Atualmente, apenas 15% da população brasileira vive na zona rural.

Em locais onde a produção de commodities predomina, como é o caso do cinturão da cana no interior paulista, cerca de 98% da população vive em áreas urbanas. “Essa migração causou mudança desordenada de uso do solo nas cidades. O resultado foi o aumento no número de favelas e outros tipos de moradias precárias”, afirmou Lapola.

As mudanças no uso do solo afetaram também o padrão brasileiro de emissão de gases do efeito estufa. Em 2005, o desmatamento representava cerca de 57% das emissões totais do país e, em 2010, esse número já havia caído para 22%. Hoje, o setor agropecuário assumiu a liderança, contabilizando 37% das emissões nacionais em 2010, advindas principalmente da digestão de ruminantes, da decomposição de dejetos animais e da aplicação de fertilizantes.

Novo paradigma

No artigo, os autores defendem o estabelecimento no Brasil de um sistema inovador de uso do solo apropriado para regiões tropicais. “O país pode se tornar a maior extensão de florestas protegidas e, ao mesmo tempo, ser uma peça-chave na produção agrícola mundial”, defendeu Lapola.

Entre as recomendações para que esse ideal seja alcançado os pesquisadores destacam a adoção de práticas de manejo já há muito tempo recomendadas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), como o plantio na palha, além do fortalecimento do Código Florestal (que estabelece limites de uso da propriedade) e a adoção de medidas complementares para assegurar que a legislação ambiental seja cumprida.

“Defendemos mecanismos de pagamento por serviços ambientais, nos moldes do programa de Redução de Emissões por Desmatamento e Degradação Florestal (REDD), por meio do qual proprietários rurais recebem incentivos financeiros pela conservação da biodiversidade e outros recursos naturais”, explicou Lapola.

Os autores também apontam a necessidade de políticas públicas – entre elas a reforma agrária – que favoreçam um modelo de agricultura mais eficiente e sustentável. “Até mesmo alguns grandes proprietários não têm, atualmente, segurança sobre a posse da terra. Por esse motivo, muitas vezes, colocam meia dúzia de cabeças de gado no terreno apenas para mostrar que está ocupado. Mas, se pretendemos de fato fechar as fronteiras do desmatamento, precisamos aumentar a produtividade nas áreas já disponíveis para a agropecuária”, concluiu Lapola.

O artigo Pervasive transition of the Brazilian land-use system (doi:10.1038/nclimate2056), de David Lapola e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Climate Changeem

Unregulated, Agricultural Ammonia Threatens U.S. National Parks’ Ecology (Science Daily)

Oct. 10, 2013 — Thirty-eight U.S. national parks are experiencing “accidental fertilization” at or above a critical threshold for ecological damage, according to a study published in the journal Atmospheric Chemistry and Physicsand led by Harvard University researchers. Unless significant controls on ammonia emissions are introduced at a national level, they say, little improvement is likely between now and 2050.

Foggy Tremont River, Great Smoky Mountains National Park. In Great Smoky Mountains National Park, the deposition of nitrogen compounds from pollution far exceeds a critical threshold for ecological damage. (Credit: © Dave Allen / Fotolia)

The environmental scientists, experts in air quality, atmospheric chemistry, and ecology, have been studying the fate of nitrogen-based compounds that are blown into natural areas from power plants, automobile exhaust, and — increasingly — industrial agriculture. Nitrogen that finds its way into natural ecosystems can disrupt the cycling of nutrients in soil, promote algal overgrowth and lower the pH of water in aquatic environments, and ultimately decrease the number of species that can survive.

“The vast majority, 85 percent, of nitrogen deposition originates with human activities,” explains principal investigator Daniel J. Jacob, Vasco McCoy Family Professor of Atmospheric Chemistry and Environmental Engineering at the Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). “It is fully within our power as a nation to reduce our impact.”

Existing air quality regulations and trends in clean energy technology are expected to reduce the amount of harmful nitrogen oxides (NOx) emitted by coal plants and cars over time. However, no government regulations currently limit the amount of ammonia (NH3) that enters the atmosphere through agricultural fertilization or manure from animal husbandry, which are now responsible for one-third of the anthropogenic nitrogen carried on air currents and deposited on land.

“Ammonia’s pretty volatile,” says Jacob. “When we apply fertilizer in the United States, only about 10 percent of the nitrogen makes it into the food. All the rest escapes, and most of it escapes through the atmosphere.”

The team of scientists — comprising researchers from Harvard SEAS, the National Park Service, the USDA Forest Service, the U.S. Environmental Protection Agency, and the University of California, Irvine — presents evidence that unchecked increases in nitrogen deposition are already threatening the ecology of federally protected natural areas.

In many previous studies, environmental scientists have identified the nitrogen levels that would be ecologically harmful in various settings. The new Harvard-led study uses a high-resolution atmospheric model called GEOS-Chem to calculate nitrogen deposition rates across the contiguous United States, and compares those rates to the critical loads.

The findings suggest that many parks may already be suffering.

In Eastern temperate forests, like those in Great Smoky Mountains National Park, the most sensitive elements of the ecosystem are the hardwood trees, which start to suffer when nitrogen deposition reaches approximately 3 to 8 kilograms per hectare, per year. According to the new study, the actual rate of deposition — 13.6 kg/ha/yr — far exceeds that threshold. In the forests of Mount Rainier National Park, it’s the lichens that suffer first; their critical load is between 2.5 and 7.1 kg/ha/yr, and the deposition rate there is at a troubling 6.7 kg/ha/yr.

“The lichens might not be noticed or particularly valued by someone walking around a national park, but they’re integral for everything else that’s dependent on them,” explains lead author Raluca A. Ellis, who conducted the research as a postdoctoral fellow at Harvard SEAS. She now directs the Climate and Urban Systems Partnership at the Franklin Institute.

Jacob, Ellis, and their collaborators predict that NOx emissions from the United States will decrease significantly by 2050 (globally, those decreases may be offset to some extent by increases in industrialization overseas). But for ammonia, the story is different. The team predicts significant increases in the amount and density of agricultural land in the Midwest and the West — to feed a growing population and to meet an anticipated demand for biofuels — requiring more and more fertilizer.

“Even if anthropogenic NOx emissions were globally zero, avoiding [critical load] exceedance at all national parks would require a 55% reduction of anthropogenic NH3 emissions,” their report states.

How such a reduction would be achieved is a matter for further study.

“Air quality regulations in the United States have always focused on public health, because air pollution leads to premature deaths, and that’s something you can quantify very well. When you try to write regulations to protect ecosystems, however, the damage is much harder to quantify,” says Jacob. “At least in the national parks you can say, ‘There’s a legal obligation here.'”

The project was funded by the NASA Applied Sciences Program through the Air Quality Applied Sciences Team, which is led by Jacob at Harvard and includes 23 researchers from numerous institutions. The National Park Service has been studying nitrogen deposition for some time now, typically in focused studies such as those at Rocky Mountain National Park and Grand Teton National Park. The new collaboration has enabled many different research teams to unify their efforts and benefit from shared resources like the GEOS-Chem model, which was first developed at Harvard and has become an international standard for modeling atmospheric chemistry over time.

Actual levels of future nitrogen deposition will depend on a complex interplay of economic, legal, and environmental factors.

“The point is, in the decades ahead, the problem in our national parks is not going to be solved by the reduction of NOxemissions alone,” explains Ellis. “It will require a targeted effort to control ammonia.”

“It’s a national issue, and I think that’s why having the national perspective was so important,” Jacob adds. “We’ve shown that most of the nitrogen deposition to parks in the United States is coming from domestic sources. It’s not coming from China; it’s not coming from Canada — it’s something we can deal with, but we need to deal with it at the national level.”

Journal Reference:

  1. R. A. Ellis, D. J. Jacob, M. P. Sulprizio, L. Zhang, C. D. Holmes, B. A. Schichtel, T. Blett, E. Porter, L. H. Pardo, J. A. Lynch. Present and future nitrogen deposition to national parks in the United States: critical load exceedancesAtmospheric Chemistry and Physics, 2013; 13 (17): 9083 DOI: 10.5194/acp-13-9083-2013

India’s rice revolution (The Guardian)

In a village in India’s poorest state, Bihar, farmers are growing world record amounts of rice – with no GM, and no herbicide. Is this one solution to world food shortages?

John Vidal in Bihar, India

The Observer, Saturday 16 February 2013 21.00 GMT

Sumant Kumar

Sumant Kumar photographed in Darveshpura, Bihar, India. Photograph: Chiara Goia for Observer Food Monthly

Sumant Kumar was overjoyed when he harvested his rice last year. There had been good rains in his village of Darveshpura in north-eastIndia and he knew he could improve on the four or five tonnes per hectare that he usually managed. But every stalk he cut on his paddy field near the bank of the Sakri river seemed to weigh heavier than usual, every grain of rice was bigger and when his crop was weighed on the old village scales, even Kumar was shocked.

This was not six or even 10 or 20 tonnes. Kumar, a shy young farmer in Nalanda district of India’s poorest state Bihar, had – using only farmyard manure and without any herbicides – grown an astonishing 22.4 tonnes of rice on one hectare of land. This was a world record and with rice the staple food of more than half the world’s population of seven billion, big news.

It beat not just the 19.4 tonnes achieved by the “father of rice”, the Chinese agricultural scientist Yuan Longping, but the World Bank-funded scientists at the International Rice Research Institute in the Philippines, and anything achieved by the biggest European and American seed and GM companies. And it was not just Sumant Kumar. Krishna, Nitish, Sanjay and Bijay, his friends and rivals in Darveshpura, all recorded over 17 tonnes, and many others in the villages around claimed to have more than doubled their usual yields.

The villagers, at the mercy of erratic weather and used to going without food in bad years, celebrated. But the Bihar state agricultural universities didn’t believe them at first, while India’s leading rice scientists muttered about freak results. The Nalanda farmers were accused of cheating. Only when the state’s head of agriculture, a rice farmer himself, came to the village with his own men and personally verified Sumant’s crop, was the record confirmed.

A tool used to harvest riceA tool used to harvest rice. Photograph: Chiara Goia

The rhythm of Nalanda village life was shattered. Here bullocks still pull ploughs as they have always done, their dung is still dried on the walls of houses and used to cook food. Electricity has still not reached most people. Sumant became a local hero, mentioned in the Indian parliament and asked to attend conferences. The state’s chief minister came to Darveshpura to congratulate him, and the village was rewarded with electric power, a bank and a new concrete bridge.

That might have been the end of the story had Sumant’s friend Nitish not smashed the world record for growing potatoes six months later. Shortly after Ravindra Kumar, a small farmer from a nearby Bihari village, broke the Indian record for growing wheat. Darveshpura became known as India’s “miracle village”, Nalanda became famous and teams of scientists, development groups, farmers, civil servants and politicians all descended to discover its secret.

When I meet the young farmers, all in their early 30s, they still seem slightly dazed by their fame. They’ve become unlikely heroes in a state where nearly half the families live below the Indian poverty line and 93% of the 100 million population depend on growing rice and potatoes. Nitish Kumar speaks quietly of his success and says he is determined to improve on the record. “In previous years, farming has not been very profitable,” he says. “Now I realise that it can be. My whole life has changed. I can send my children to school and spend more on health. My income has increased a lot.”

What happened in Darveshpura has divided scientists and is exciting governments and development experts. Tests on the soil show it is particularly rich in silicon but the reason for the “super yields” is entirely down to a method of growing crops called System of Rice (or root) Intensification (SRI). It has dramatically increased yields with wheat, potatoes, sugar cane, yams, tomatoes, garlic, aubergine and many other crops and is being hailed as one of the most significant developments of the past 50 years for the world’s 500 million small-scale farmers and the two billion people who depend on them.

People work on a rice field in BiharPeople work on a rice field in Bihar. Photograph: Chiara Goia

Instead of planting three-week-old rice seedlings in clumps of three or four in waterlogged fields, as rice farmers around the world traditionally do, the Darveshpura farmers carefully nurture only half as many seeds, and then transplant the young plants into fields, one by one, when much younger. Additionally, they space them at 25cm intervals in a grid pattern, keep the soil much drier and carefully weed around the plants to allow air to their roots. The premise that “less is more” was taught by Rajiv Kumar, a young Bihar state government extension worker who had been trained in turn by Anil Verma of a small Indian NGO called Pran (Preservation and
Proliferation of Rural Resources and Nature), which has introduced the SRI method to hundreds of villages in the past three years.

While the “green revolution” that averted Indian famine in the 1970s relied on improved crop varieties, expensive pesticides and chemical fertilisers, SRI appears to offer a long-term, sustainable future for no extra cost. With more than one in seven of the global population going hungry and demand for rice expected to outstrip supply within 20 years, it appears to offer real hope. Even a 30% increase in the yields of the world’s small farmers would go a long way to alleviating poverty.

“Farmers use less seeds, less water and less chemicals but they get more without having to invest more. This is revolutionary,” said Dr Surendra Chaurassa from Bihar’s agriculture ministry. “I did not believe it to start with, but now I think it can potentially change the way everyone farms. I would want every state to promote it. If we get 30-40% increase in yields, that is more than enough to recommend it.”

The results in Bihar have exceeded Chaurassa’s hopes. Sudama Mahto, an agriculture officer in Nalanda, says a small investment in training a few hundred people to teach SRI methods has resulted in a 45% increase in the region’s yields. Veerapandi Arumugam, the former agriculture minister of Tamil Nadu state, hailed the system as “revolutionising” farming.

SRI’s origins go back to the 1980s in Madagascar where Henri de Laulanie, a French Jesuit priest and agronomist, observed how villagers grew rice in the uplands. He developed the method but it was an American, professor Norman Uphoff, director of the International Institute for Food, Agriculture and Development at Cornell University, who was largely responsible for spreading the word about De Laulanie’s work.

Given $15m by an anonymous billionaire to research sustainable development, Uphoff went to Madagascar in 1983 and saw the success of SRI for himself: farmers whose previous yields averaged two tonnes per hectare were harvesting eight tonnes. In 1997 he started to actively promote SRI in Asia, where more than 600 million people are malnourished.

“It is a set of ideas, the absolute opposite to the first green revolution [of the 60s] which said that you had to change the genes and the soil nutrients to improve yields. That came at a tremendous ecological cost,” says Uphoff. “Agriculture in the 21st century must be practised differently. Land and water resources are becoming scarcer, of poorer quality, or less reliable. Climatic conditions are in many places more adverse. SRI offers millions of disadvantaged households far better opportunities. Nobody is benefiting from this except the farmers; there are no patents, royalties or licensing fees.”

Rice seedsRice seeds. Photograph: Chiara Goia

For 40 years now, says Uphoff, science has been obsessed with improving seeds and using artificial fertilisers: “It’s been genes, genes, genes. There has never been talk of managing crops. Corporations say ‘we will breed you a better plant’ and breeders work hard to get 5-10% increase in yields. We have tried to make agriculture an industrial enterprise and have forgotten its biological roots.”

Not everyone agrees. Some scientists complain there is not enough peer-reviewed evidence around SRI and that it is impossible to get such returns. “SRI is a set of management practices and nothing else, many of which have been known for a long time and are best recommended practice,” says Achim Dobermann, deputy director for research at the International Rice Research Institute. “Scientifically speaking I don’t believe there is any miracle. When people independently have evaluated SRI principles then the result has usually been quite different from what has been reported on farm evaluations conducted by NGOs and others who are promoting it. Most scientists have had difficulty replicating the observations.”

Dominic Glover, a British researcher working with Wageningen University in the Netherlands, has spent years analysing the introduction of GM crops in developing countries. He is now following how SRI is being adopted in India and believes there has been a “turf war”.

“There are experts in their fields defending their knowledge,” he says. “But in many areas, growers have tried SRI methods and abandoned them. People are unwilling to investigate this. SRI is good for small farmers who rely on their own families for labour, but not necessarily for larger operations. Rather than any magical theory, it is good husbandry, skill and attention which results in the super yields. Clearly in certain circumstances, it is an efficient resource for farmers. But it is labour intensive and nobody has come up with the technology to transplant single seedlings yet.”

But some larger farmers in Bihar say it is not labour intensive and can actually reduce time spent in fields. “When a farmer does SRI the first time, yes it is more labour intensive,” says Santosh Kumar, who grows 15 hectares of rice and vegetables in Nalanda. “Then it gets easier and new innovations are taking place now.”

In its early days, SRI was dismissed or vilified by donors and scientists but in the past few years it has gained credibility. Uphoff estimates there are now 4-5 million farmers using SRI worldwide, with governments in China, India, Indonesia, Cambodia, Sri Lanka and Vietnam promoting it.

Sumant, Nitish and as many as 100,000 other SRI farmers in Bihar are now preparing their next rice crop. It’s back-breaking work transplanting the young rice shoots from the nursery beds to the paddy fields but buoyed by recognition and results, their confidence and optimism in the future is sky high.

Last month Nobel prize-winning economist Joseph Stiglitz visited Nalanda district and recognised the potential of this kind of organic farming, telling the villagers they were “better than scientists”. “It was amazing to see their success in organic farming,” said Stiglitz, who called for more research. “Agriculture scientists from across the world should visit and learn and be inspired by them.”

A man winnows rice in Satgharwa villageA man winnows rice in Satgharwa village. Photograph: Chiara Goia

Bihar, from being India’s poorest state, is now at the centre of what is being called a “new green grassroots revolution” with farming villages, research groups and NGOs all beginning to experiment with different crops using SRI. The state will invest $50m in SRI next year but western governments and foundations are holding back, preferring to invest in hi-tech research. The agronomist Anil Verma does not understand why: “The farmers know SRI works, but help is needed to train them. We know it works differently in different soils but the principles are solid,” he says. “The biggest problem we have is that people want to do it but we do not have enough trainers.

“If any scientist or a company came up with a technology that almost guaranteed a 50% increase in yields at no extra cost they would get a Nobel prize. But when young Biharian farmers do that they get nothing. I only want to see the poor farmers have enough to eat.”

Hardtalk: Vandana Shiva, environmentalist (BBC)

Duration: 25 minutes / First broadcast: Monday 19 November 2012

Hardtalk speaks to the original tree hugger. The phrase was coined back in the 1970s when she – along with a group of women in India – hugged trees to stop them from being chopped down. In the decades since, Vandana Shiva has become known throughout the world for her environmental campaigns. She says a billion people go hungry in the world because of the way greedy international companies go about their business. So is it a naïve world view or could we really end poverty and improve everyone’s life by returning to old fashioned ways of farming?