Método Nacional Combina Laser e Inteligência Artificial para Medir Carbono no Solo
A medição de carbono no solo agora conta com um novo recurso tecnológico, desenvolvido por cientistas da Embrapa Instrumentação, localizada em São Paulo. Essa inovação promete facilitar o trabalho no campo e beneficiar o meio ambiente.
O método integra o uso de laser e inteligência artificial para realizar, em uma única análise, a medição da densidade aparente e do teor de carbono do solo. Com isso, o processo se torna mais rápido, econômico e eficaz, representando um avanço significativo para várias áreas.
A técnica, que utiliza a laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), foi criada pelos pesquisadores Paulino Ribeiro Villas-Boas, Ladislau Martin Neto e Débora Milori. O pedido de patente já foi registrado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e será apresentado no Simpósio Nacional de Instrumentação Agropecuária (Siagro) de 14 a 16 de outubro em São Carlos, SP.
O novo método promete facilitar a medição do estoque de carbono no solo, substituindo métodos antigos que são demorados, como a técnica do anel volumétrico, que demanda amostras não deformadas e longos processos de preparação.
Os pesquisadores realizaram o estudo com base em 880 amostras de terras brasileiras. Essas amostras foram coletadas em biomas como o Cerrado e a Mata Atlântica, em profundidades que variam de 0 a 100 cm, abrangendo tanto áreas agrícolas quanto florestais. Essa diversidade de amostras foi essencial para garantir a precisão dos algoritmos de inteligência artificial utilizados.
Precisão e Agilidade nas Análises
A estimativa de carbono utilizando LIBS se destaca porque permite realizar análises de forma rápida e com alta resolução. O processo envolve direcionar um pulso de laser de alta energia sobre a amostra de solo. Isso cria um microplasma que emite luz em determinadas frequências.
Cada elemento químico, como o carbono, ferro, e silício, gera uma assinatura óptica única, semelhante a uma “impressão digital” do material. A pesquisadora Débora Milori explica que essa luz é decodificada pelo equipamento LIBS. A tecnologia usa modelos de aprendizado de máquina para estimar com precisão a densidade e o teor de carbono.
Outro avanço é que essa metodologia exige pouco tratamento das amostras, limitando-se à remoção de partículas maiores e à secagem, tornando o trabalho em laboratório mais simples e ágil.
O pesquisador Villas-Boas menciona que as variações na estrutura e composição do solo se refletem nos espectros captados pelo LIBS. Com as informações obtidas e os algoritmos de IA, é possível estimar a densidade e o estoque de carbono de forma mais eficaz e rápida, evitando métodos tradicionais que consomem muito tempo.
Dessa forma, o uso combinado do laser e da inteligência artificial traz um novo patamar de eficiência, agilidade e sustentabilidade, permitindo que análises físicas essenciais para a saúde do solo sejam realizadas com mais facilidade.
Melhorias no Manejo Agrícola
A detecção de carbono no solo por meio da IA oferece diversas vantagens em comparação a métodos antigos. Enquanto as abordagens tradicionais exigem escavações de até um metro de profundidade e o uso de retroescavadeiras, o novo processo elimina essas necessidades.
Isso resulta em economia de tempo e custo nas equipes de campo, além de minimizar os impactos físicos nas lavouras. O pesquisador Martin Neto comenta que em solos arenosos ou secos, o anel volumétrico pode gerar erros e desperdícios. Com a tecnologia a laser, é possível trabalhar com amostras deformadas, o que facilita o processo sem comprometer a qualidade dos resultados.
Assim, a combinação de laser e inteligência artificial oferece medições mais acessíveis e seguras. Além de acelerar o processo, o método permite que amostradores automáticos sejam utilizados, facilitando a integração com plataformas digitais voltadas para a agricultura de precisão. Isso proporciona um monitoramento contínuo da fertilidade e saúde do solo.
Essa automação é uma grande vantagem para propriedades agrícolas de diferentes tamanhos e para laboratórios de análises ambientais, tornando o tratamento de dados mais eficiente.
Sustentabilidade e Créditos de Carbono
O controle do estoque de carbono no solo é uma aplicação importante dessa nova tecnologia, já que contribui para políticas que visam a mitigação das mudanças climáticas. Com análises rápidas e replicáveis, essa técnica viabiliza a criação de inventários de carbono frequentes, cruciais para certificadoras e projetos relacionados a créditos de carbono.
Os agricultores poderão comprovar o incremento no estoque de carbono em suas áreas e gerar créditos que podem ser comercializados. Villas-Boas destaca que a precisão alcançada com o modelo de IA reduz as incertezas, aumentando a credibilidade de relatórios de sustentabilidade e laudos ambientais.
Esse método também beneficia programas públicos e privados que se dedicam à agricultura regenerativa, à recuperação de pastagens e ao manejo sustentável do solo. Para os especialistas, a nova técnica aumenta o conhecimento sobre a dinâmica do carbono no subsolo, apoiando políticas de uso racional da terra e conservação dos biomas brasileiros.
Avanços Tecnológicos na Agropecuária
O método à base de laser para medir carbono no solo é crucial para a modernização da agropecuária no Brasil. A densidade do solo, que está ligada à compactação e qualidade estrutural, é um indicador crucial para cálculos de estoque de carbono. Em geral, solos com mais matéria orgânica tendem a ter menor densidade, favorecendo a retenção de nutrientes.
Graças à metodologia nova, medições que antes levavam dias para serem realizadas podem ser feitas em apenas minutos, com custos até 70% mais baixos. Os resultados também inscrevem-se em plataformas digitais de gestão agrícola, que cruzam dados como textura, umidade e fertilidade.
Essa integração torna o uso da nova técnica mais eficaz em projetos de agricultura de precisão, assim como no monitoramento ambiental em larga escala. A realização de inventários de carbono em solos agrícolas se torna mais acessível e padronizada, o que é um grande passo no sentido de fornecer dados relevantes para o manejo sustentável e aumento da produtividade, com menor impacto no meio ambiente.
As pesquisas futuras indicam que a combinação das técnicas LIBS com sensores espectrais e modelos avançados de IA pode ampliar ainda mais a precisão das análises. Essa evolução tecnológica reforça a imagem do Brasil como um líder global em inovação no manejo do carbono no solo, contribuindo para a sustentabilidade do setor agrícola.
