ISSN 1517-2627
Outubro, 2022

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
Embrapa Solos
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

DOCUMENTOS
234

Importância e potencial de mapas de atributos do solo em apoio à formulação e implementação de políticas públicas no Brasil: uma revisão

Maurício Rizzato Coelho
Gustavo Mattos Vasques

Embrapa Solos
Rio de Janeiro, RJ
2022

Embrapa Solos

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Supervisão editorial: Marcos Antônio Nakayama

Normalização bibliográfica: Enyomara Lourenço Silva (CRB – 4/1569)

Projeto gráfico da coleção: Carlos Eduardo Felice Barbeiro

Editoração eletrônica: Alexandre Abrantes Cotta de Mello

Capa: Alexandre Abrantes Cotta de Mello

Imagem da capa: Alexandre Abrantes Cotta de Mello

1ª edição

E-book (2022)

Todos os direitos reservados.

A reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte,
constitui violação dos direitos autorais (Lei nº 9.610).

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Embrapa Solos

Coelho, Maurício Rizzato.

Importância e potencial de mapas de atributos do solo em apoio à formulação e implementação de políticas públicas no Brasil: uma revisão / Maurício Rizzato Coelho, Gustavo Mattos Vasques. – Rio de Janeiro : Embrapa Solos, 2022.

E-book : il. color. – (Documentos / Embrapa Solos, ISSN 1517-2627 ; 234).

E-book no formato ePub.

1. Ciência do Solo. 2. Recurso do solo. 3. Política pública. 4. PronaSolos. 5. SEG. 6. Cartografia. 7. Água. I. Vasques, Gustavo Mattos. II. Embrapa Solos. III. Série.

CDD 631.4

Enyomara Lourenço Silva (CRB – 4/1569)

© Embrapa, 2022

Autores

Maurício Rizzato Coelho

Engenheiro-agrônomo, doutor em Ciência do Solo, pesquisador da Embrapa Solos, Rio de Janeiro, RJ

Gustavo Mattos Vasques

Engenheiro florestal, doutor em Solos e Nutrição de Plantas, pesquisador da Embrapa Solos, Rio de Janeiro, RJ

Introdução

Embora a demanda por informações sobre o recurso solo para subsidiar o estabelecimento de políticas públicas de uso e manejo das terras tenha crescido exponencialmente nos últimos anos (Silvero et al., 2019), é consenso que ainda há, em maior ou menor extensão em muitos países ou blocos econômicos regionais ou mundiais, ou mesmo, em algumas questões, em escala global:

carência de novos e inovadores dados e informações pedológicas (Campbell et al., 2017) e ambientais adequadas (Baggaley et al., 2020; Polidoro et al., 2021), de vários tipos e escalas para avaliar o estado dos solos (Panagos et al., 2012; Polidoro et al., 2020);

ausência de um sistema único ou de uma plataforma que permita a integração e a adequada interpretação desses dados e informações por profissionais afeitos ao tema (Brasil, 2018), traduzindo-as em ferramentas práticas para os tomadores de decisão, seja na esfera política, cujas intervenções podem afetar grandes extensões territoriais de um país, seja para toda e qualquer tomada de decisão que se faça pelos agricultores diária e diretamente nas propriedades agrícolas (McKenzie et al., 2008; Campbell et al., 2017);

falta de conhecimento e de percepção pela sociedade em geral sobre a importância do solo e a variedade de serviços ecossistêmicos que ele fornece (Dewitte et al., 2008);

lacuna de comunicação otimizada entre ciência e política a fim de que as pesquisas em solos sejam eficazes em termos de políticas públicas (Otte et al., 2012; Baggaley et al., 2020);

necessidade de uma conscientização, por parte dos cientistas de solo e de outras disciplinas, visando a integração de conhecimentos e expertises para a realização de soluções otimizadas a fim de atender os atuais desafios sociais, ambientais e econômicos que devem estar expressos nas agendas de pesquisas (Otte et al., 2012); e

carência ou a completa ausência de uma governança internacional vinculada ao recurso solo, o que, associada ao estado complexo das estruturas de governança de muitos países, mesmo os mais ricos, são consideradas por alguns autores, como Amundson (2020), por exemplo, como os responsáveis pelo insucesso global de organizações ou pactos internacionais que buscam resolver problemas urgentes de gestão do solo, como o sequestro de carbono e as mudanças climáticas globais.

Considerando-se que: 1) o solo, e seus atributos e funções, interagem com outros bens comuns, como atmosfera e hidrosfera, os quais têm vários papéis cruciais no bem-estar e sobrevivência da humanidade; e 2) os efeitos das atividades humanas, incluindo a erosão do solo agrícola, estão degradando-o rápida e globalmente em um ritmo que a segurança humana do próximo século estará severamente ameaçada por práticas insustentáveis de manejo do solo (Amundson et al., 2015), a extensão e magnitude das carências, questões e constatações supracitadas, muitas delas já reconhecidas e amplamente discutidas em fóruns internacionais há mais de uma década (por exemplo: FAO, 2012), evidenciam que os desafios são complexos e globais. É consenso entre os cientistas naturais e sociais que, para superá-los, um imediato e longo caminho deverá ser trilhado em busca do manejo inovador e compartilhamento do solo enquanto bem comum, garantindo sua manutenção para as gerações futuras. Para tal, argumenta Amundson (2020), esse caminho exigirá políticas, programas e cooperação em níveis que ainda não foram alcançados ou demonstrados. No Brasil, esforços na busca por esse caminho foram iniciados por meio do Programa Nacional de Levantamento e Interpretação de Solos do Brasil, o PronaSolos, instituído em 19 de junho de 2018 (Brasil, 2018).

O PronaSolos é um programa de Estado de abrangência nacional, multiministerial, multi-institucional, de execução operacional e orçamentária pública e privada, cujos principais objetivos são: 1) a retomada dos trabalhos sistemáticos de levantamento e interpretações técnicas dos solos do Brasil em escalas similares ou mais detalhadas que 1:100.000; 2) o estabelecimento do arcabouço para a sua governança; e 3) a criação de uma base de dados integrada, na qual as informações de solos provenientes de trabalhos anteriores e as que vierem a ser produzidas estejam organizadas e sistematizadas para consulta e uso do público em geral (Polidoro et al., 2021).

Previsto para ser executado em um período de 30 anos, espera-se que o Programa enfoque e apresente soluções efetivas para as carências e questões supracitadas, provendo à sociedade com dados e informações de solos indispensáveis à elaboração e implementação de políticas públicas de qualidade, sobretudo para o setor agrícola, dedicadas à construção e monitoramento de um projeto nacional calcado em sólidos princípios científicos e de desenvolvimento rural sustentável.

Nesse contexto, o presente trabalho visa contribuir para o PronaSolos, de forma modesta e sem nenhuma intenção de exaurir o tema, discutindo questões relacionadas à importância e uso potencial dos mapas de atributos do solo em apoio à elaboração e execução de políticas, programas e planos do governo brasileiro, atuais e vindouros, nos temas relacionados a solos. Para tal, mostra como tais questões foram abordadas nas mais recentes literaturas internacionais preocupadas em disponibilizar dados e informações de solos para especialistas e não especialistas no tema a fim de apoiar políticas públicas e garantir a sustentabilidade do planeta.

Este trabalho é parte integrante de um projeto vinculado ao Sistema Embrapa de Gestão (SEG) de projetos intitulado “Mapas Nacionais de Atributos do Solo: Contribuição ao PronaSolos, GlobalSoilMap e Aliança Mundial pelo Solo”, que produziu mapas nacionais de 10 atributos do solo, disponibilizados na Infraestrutura de Dados Espaciais da Embrapa Solos (https://geoinfo.cnps.embrapa.br) e no Portal de Dados do PronaSolos (https://geoportal.cprm.gov.br/pronasolos), sendo eles: teor e estoque de carbono orgânico, densidade do solo, teores de argila, areia e silte, capacidade de troca catiônica, pH, água disponível e condutividade elétrica. Assim, ênfase será dada a esses atributos.

Este trabalho atende o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 2 – Fome Zero e Agricultura Sustentável estipulado pelas Nações Unidas (ONU), mais especificamente à meta 2.4, que pretende, até 2030, garantir sistemas sustentáveis de produção de alimentos, por meio de políticas de pesquisa, de assistência técnica e extensão rural, entre outras, visando implementar práticas agrícolas resilientes que aumentem a produção e a produtividade e, ao mesmo tempo, ajudem a proteger, recuperar e conservar os serviços ecossistêmicos, fortalecendo a capacidade de adaptação às mudanças do clima, às condições meteorológicas extremas, secas, inundações e outros desastres, melhorando progressivamente a qualidade daterra, do solo, da água e do ar.

Importância dos mapas de solos e de atributos para as políticas públicas

Glæsner et al. (2014) conduziram uma análise das políticas públicas da União Europeia (UE) no que tange às funções do solo (produção de alimentos e biomassa; estoque, filtragem e transformação de nutrientes, substâncias e água; habitat da biodiversidade e reservatório genético; ambiente físico e cultural para a humanidade; fonte de matéria-prima; reservatório de carbono; arquivo geológico e arqueológico) e às ameaças à sua saúde (erosão, declínio da matéria orgânica, compactação, salinização, selamento superficial devido à urbanização, perda da biodiversidade e contaminação), considerando-se os grandes desafios ambientais globais da sociedade para o desenvolvimento sustentável da humanidade e do planeta Terra (mitigação e adaptação climática, produção de alimentos, eficiência no uso de nutrientes e dos recursos naturais). Os autores concluíram que, até o ano de 2014, a legislação existente na UE não abordava diretamente as funções e ameaças ao solo. Como consequência, a degradação do solo continuava na Europa, sugerindo que as políticas existentes não foram suficientes para manter as funções do solo, sendo necessária, portanto, a criação de uma nova política comum para a governança do solo na Europa a fim de assegurar a conservação de suas funções (Glæsner et al., 2014). Recomendam, portanto, que as novas políticas abordem, de maneira coletiva e direta, todas as ameaças e funções do solo para garantir que sejam direcionadas para novas práticas de manejo sustentável do solo.

O conceito de função do solo conecta os processos físicos, químicos e biológicos com os benefícios proporcionados pelos solos para a sociedade em termos ambientais, econômicos e sociais, melhor justificando as ações políticas para manter e apoiar as funções do solo. Esse apelo social e político associado ao conceito de função do solo, é também fortalecido por outros dois aspectos: 1) pelo fato de que os processos e serviços do solo são considerados como um bem público ao invés de privado, o que, neste último caso, só teriam valor para os proprietários de terras; e 2) a necessidade de salvaguardar as funções do solo é uma condição prévia e necessária para enfrentar os grandes desafios ambientais globais supracitados (Glæsner et al., 2014).

Daí a relevância em considerar as funções do solo em políticas públicas que tratam de sua proteção. Como as ameaças à saúde do solo estão intimamente relacionadas às suas funções, uma vez que cada ameaça pode resultar em prejuízo às suas funções, na prática, para mantê-las, todas as ameaças devem ser abordadas, tal como argumentam Glæsner et al. (2014). Os autores sugerem então que, enquanto o foco das políticas de proteção do solo deva ser baseado nas funções do solo, os alvos devem ser as ameaças, pois são elas que impactam as funções do solo.

A proposta de Glæsner et al. (2014) coaduna com o foco das pesquisas nas últimas décadas: mudou da degradação do solo para as funções do solo (McBratney et al., 2014). De fato, de acordo com o Soil Survey Manual (Estados Unidos, 2017), os trabalhos atuais de interpretação de solo nos EUA visam quantificar parâmetros relacionados às funções do solo, conforme conceituadas pela Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO). Segundo a referida publicação, a função do solo é uma forma de descrever o papel do solo no meio ambiente e tem sido usada para definir os conceitos de qualidade e saúde do solo. As funções essenciais do solo incluem: ciclagem de nutrientes, armazenamento e liberação de água, biodiversidade e habitat, filtragem e tamponamento de poluentes, estabilidade e suporte físicos (Estados Unidos, 2017). Enquanto muitas das funções do solo são complexas e difíceis de mensurar, algumas de suas propriedades-chave podem ser consideradas indicadoras específicas de suas funções. Essas propriedades indicadoras são o foco de coleta das denominadas “propriedades dinâmicas do solo” (PDS) (Estados Unidos, 2017) dos levantamentos de solos. O termo PDS foi usado no trabalho de Tugel et al. (2005), onde os autores sugerem sua inclusão nas atividades dos levantamentos de solos, obtendo-se, com isso, informações sobre as mudanças do solo e dos ecossistemas na escala de tempo humano, resultantes de fatores naturais ou antrópicos. Atualmente, o termo tem ganhado uso comum entre os cientistas do solo para se referir às propriedades que podem ser alteradas intencional ou inadvertidamente por meio do uso e manejo das terras pelo homem, seja diretamente (por exemplo, pelo preparo do solo) ou indiretamente (por exemplo, por chuvas ácidas) (Estados Unidos, 2017).

Os procedimentos para a medida e registro das PDS nos levantamentos de solos foram documentados mais tarde por Tugel et al. (2008). Nessa publicação, os autores relacionam as funções dos solos às PDS, argumentando que uma melhor compreensão de como os solos se alteram com o tempo possibilita selecionar e aplicar práticas sustentáveis, bem como o desenvolvimento de programas pelos formuladores de políticas públicas, os quais limitarão as mudanças ambientais indesejadas relacionadas às atividades humanas e às mudanças climáticas globais. Propõem, portanto, um novo paradigma para os levantamentos de solos, que passariam a caracterizar o efeito do manejo no sistema solo, possibilitando, com isso, atender às necessidades emergentes relacionadas à proteção, manejo de longo prazo e funções ecológicas do solo. Esse novo paradigma requer estratégias específicas de coleção de dados, as quais estão detalhadamente descritas na publicação intitulada “Soil change guide: procedures for soil survey and resource inventory” (Tugel et al., 2008).

Turbé et al. (2010), ao avaliarem o estado da arte sobre a biodiversidade do solo até a década de 2010, argumentam que a avaliação do desempenho atual e a previsão do desempenho futuro dos ecossistemas, que são ou podem ser influenciados pelas atividades humanas, são essenciais para garantir o desenvolvimento sustentável. Os autores consideram que as mudanças no meio ambiente (tanto naturais quanto induzidas pelo homem) precisam ser destacadas e mostradas o mais breve possível e seu impacto, a curto e a longo prazo, avaliado a fim de se prever as consequências sobre o funcionamento do solo e a prestação de serviços ecossistêmicos. Assim, complementam os autores, gestores e formuladores de políticas públicas necessitam de ferramentas para estimar e classificar, de forma holística, os riscos associados tanto à degradação dos ecossistemas como às práticas de manejo.

Mapas e serviços de geoinformação constituem uma excelente ferramenta para tomadores de decisão no âmbito político. Com o slogan “Mapas para decisões políticas eficazes” (“Maps for effective policy making decisions”), a ESRI (Environmental Systems Research Institute), empresa que comercializa o programa ArcGIS, ressalta o poder dos mapas para os tomadores de decisão. Segundo a Empresa, os ditos “mapas políticos” usam o poder dos dados e da análise espacial para destacar a necessidade de mudança em nossas comunidades. Eles ajudam na tomada as decisões baseadas em dados, fornecendo narrativas claras sobre onde intervir ou alterar uma estratégia política. A ESRI destaca que o alto escalão do governo norte-americano está fazendo uso de seu sistema de informação geográfica online para melhor informar as tomadas de decisão e se comunicar de forma mais eficaz com o público (Policy…, 2015).

Assim, mapas de solos e atributos, esses últimos utilizados individualmente ou em conjunto (solos e atributos) como uma camada de informação em sistemas integrados que considerem outros recursos naturais, demográficos, clima, fatores ambientais e ecológicos (Estados Unidos, 2017), apresentam informações relevantes, e mesmo imprescindíveis, tanto para as políticas que tratam da proteção do solo, como para outras políticas públicas, como agrícolas, relacionadas à mudanças climáticas, a planos de manejo florestal, desenvolvimento rural e manejo da água (Glæsner et al., 2014).

Um exemplo bem contundente do poder da informação de solos, sobretudo na forma de mapas, destinada a tomadores de decisão envolvidos na elaboração e implementação de políticas públicas que visam apoiar melhorias ambientais na Europa, pode ser obtido no relatório do Joint Research Centre (Jones et al., 2012). Esta publicação, que utilizou dados disponíveis do European Soil Data Centre (ESDAC), mostrou que o referido Centro fornece aos usuários acesso a informações relevantes, precisas, atualizadas e confiáveis sobre o solo no continente europeu. Para além dos tomadores de decisão no âmbito político da UE, o ESDAC também serve à comunidade científica do solo, provendo dados, documentos, mapas e aplicações, ao mesmo tempo em que contribui para a sensibilização do público em geral sobre questões relacionadas a solos, tal como afirmam Panagos et al. (2012). Segundo os autores, o ESDAC respondeu, à época, às prioridades políticas emergentes, como mudanças climáticas, energias renováveis, biodiversidade e segurança alimentar, onde o solo é um elemento crítico.

Nos Estados Unidos, tal como na Europa, a relevância das informações de solo pode ser evidenciada na constatação do Soil survey manual (Estados Unidos, 2017): os dados dos levantamentos de solos e as informações interpretativas dos solos armazenadas no banco de dados oficial do governo norte-americano (Soil Survey Geographic Database) representam a maior parte de um número crescente de sistemas de informação geográfica e modelos (Estados Unidos, 2017). Esses sistemas e modelos são utilizados no país para o planejamento regional, previsão de erosão, estimativa de rendimentos de culturas, manejo de florestas plantadas, planejamento urbano, questões sobre saúde pública e determinação da habilidade do solo em prover certos serviços ecossistêmicos (como estoque de carbono, por exemplo), que podem afetar os climas globais (Estados Unidos, 2017).

Os trabalhos supramencionados evidenciam que os formuladores de políticas públicas necessitam e exigem cada vez mais o acesso fácil a dados e informações de solos robustos e confiáveis, de vários tipos e escalas para avaliar o estado dos solos (Panagos et al., 2012), dado o seu papel na superação dos grandes desafios globais de sustentabilidade ambiental, de segurança alimentar, segurança hídrica, sustentabilidade energética, estabilidade climática, biodiversidade e prestação de serviços ecossistêmicos (McBratney et al., 2014). Tais dados e informações, muitos na forma de mapas, representarão cada vez mais um instrumento válido que deverá ser utilizado para facilitar as decisões políticas baseadas em ciência (Orgiazzi et al., 2018; Baggaley et al., 2020), contribuindo para a formulação e implementação de agendas de políticas agrícolas, ambientais e econômicas em diversos países e blocos econômicos por todo o mundo. Para tal, também é crescente a percepção e reconhecimento que a informação científica deve ser traduzida em ferramentas pragmáticas a fim de mudar práticas de manejo das terras, proteger o solo e os recursos hídricos, reunindo cientistas com formuladores de políticas, empresas de pesquisa e o setor de águas para compartilhar seus conhecimentos e aplicar essas ferramentas práticas para a tomada de decisão, tal como afirmam Baggaley et al. (2020). Esses autores mostraram exemplos de como o tipo certo de informação, baseada em dados fundamentais de solos na forma de mapas (mapas de risco de escoamento superficial, de lixiviação potencial, de compactação do topo do solo, de erosão e de compactação do subsolo), pode influenciar diretamente a implementação de políticas, de investimentos e decisões de monitoramento, bem como fornecer evidências em apoio ao governo da Escócia. No entanto, explicitam os autores, isso exige que pesquisadores desenvolvam habilidades como “corretores do conhecimento” e normalizem o uso de dados de solo no dia a dia de suas empresas.

A seguir, são apresentados a importância e o potencial da maioria dos mapas de atributos produzidos no escopo do Projeto “Mapas Nacionais de Atributos do Solo: Contribuição ao PronaSolos, GlobalSoilMap e Aliança Mundial pelo Solo” para a tomada de decisão em âmbito político, baseados nas mais recentes literaturas internacionais preocupadas em disponibilizar dados e informações de solos a fim de apoiar políticas públicas e garantir a sustentabilidade do planeta. Os mapas foram produzidos por mapeamento digital de solos com base em dados de perfis de solos compilados de repositórios públicos de dados e camadas de geoinformação em formato matricial obtidas de diversas fontes públicas (Vasques et al., 2021a, b, c, d, e, f, g). Foram produzidos em seis profundidades até 200 cm (0-5, 5-15, 15-30, 30-60, 60-100 e 100-200 cm), com cobertura do território brasileiro e na resolução espacial (tamanho de pixel) de 90 m, o que equivale à escala gráfica aproximada entre 1:250.000 a 1:100.000. Para cada um dos atributos discutidos é apresentado um mapa ilustrativo do referido atributo em uma das seis profundidades mapeadas, de maneira a ilustrar as diversas possibilidades de combinação de profundidades para tomada de decisão, conforme o caso.

Mapas de pH do solo

Helfenstein et al. (2022), objetivando contribuir para consórcio GlobalSoilMap, disponibilizaram em seu estudo mapas de predição de pH da Holanda nas profundidades entre 0 e 2 m com resolução espacial de 25 m. Os autores argumentaram que focaram no pH devido a ser um atributo indispensável para avaliar tanto os processos que ocorrem no solo como a sua fertilidade, proporcionando informações sobre acidez e alcalinidade. Além disso, o pH do solo serve como indicador da disponibilidade de nutrientes, de dissolução de metais e da atividade (micro-) biológica. Esse atributo, juntamente com a capacidade de troca catiônica (CTC), matéria orgânica e níveis de nutrientes, correspondem aos principais atributos químicos utilizados para a avaliação da saúde do solo, especialmente considerando a capacidade do solo em suportar elevadas produtividades das culturas (Cardoso et al., 2013).

Segundo relatório da FAO (2015) sobre as condições do recurso solo no mundo, a principal ameaça à quantidade e qualidade da produção de alimentos em vários países é a acidificação do solo, que está sendo acelerada com as intervenções antrópicas, incluindo drenagem e mudança de uso das terras, chuva ácida e, sobretudo, aplicação de fertilizantes nitrogenados (Robinson et al., 2017) em sistemas agrícolas intensivos (Guo et al., 2018). Sendo assim, proposições realistas sobre os valores de pH do solo e sua diminuição ao longo do tempo (acidificação do solo) são uma prioridade atual nesses países.

Segundo Robinson et al. (2017), estimativas espaciais confiáveis se fazem necessárias a fim de estabelecer valores de linhas de base para o pH do solo e, com isso, possibilitar ou melhorar as intervenções direcionadas ao gerenciamento da sua acidez. Os autores afirmam que uma maneira de obtê-los é através de dados legados, exatamente como foi feito para a produção dos mapas ora discutidos.

Embora as fontes de incertezas associadas a dados legados contribuam para a incerteza espacial das predições de atributos do solo, como é o caso do pH, cujas fontes de erro incluem a variação natural temporal e as mudanças no uso da terra ao longo do tempo (Robinson et al., 2017), os mapas de pH do solo do Brasil (Figura 1) na resolução espacial de 90 m para seis profundidades de 0 a 2 m (Vasques et al., 2021a), possibilitam uma estimativa, um retrato, tanto deste como dos demais atributos aqui discutidos e gerados no escopo do projeto supracitado, a fim de se obter uma linha de base, permitindo visualizar a variação espacial dos atributos no território nacional.

Especificamente, os mapas de acidez (pH) do solo (Vasques et al., 2021a) têm potencial para a estimativa da necessidade de calagem em nível nacional, ou mesmo estadual, seguindo, por exemplo, a metodologia proposta por Xu et al. (2022), cujo requerimento de calcário foi baseado na diferença entre os níveis de pH crítico e ótimo, bem como na relação empírica entre os valores de pH e saturação por base dos solos. Solos ácidos, de baixo pH, dificultam a absorção de nutrientes pelas plantas, como magnésio, cálcio e molibdênio e aumentam a solubilidade do alumínio. Esse último, em altas concentrações na solução do solo, torna-se tóxico para plantas, diminuindo ou impedindo o crescimento e desenvolvimento das plantas cultivadas.

A observação dos mapas de pH do solo do Brasil permite visualizar, sobretudo na região Nordeste e no Pantanal (Figura 1), a ocorrência de solos alcalinos, com pH elevado (baixa acidez). Tais solos diminuem a disponibilidade de micronutrientes essenciais para o crescimento das plantas cultivadas, como o manganês, zinco, ferro e cobre.

Calagem é uma prática de manejo do solo já bem estabelecida e amplamente utilizada para corrigir a acidez do solo e melhorar a produtividade das culturas (Holland; Behrendt, 2021). A vantagens da incorporação de calcário nas culturas são amplamente conhecidas: elevação do pH do solo e da disponibilidade de nutrientes às plantas (N, P, Ca, Mg e Mo), eliminação do efeito fitotóxico do Mn e Al (Fageria; Baligar, 2008), esse último de presença muito comum nos solos tropicais ácidos e muito intemperizados. Pode, também, induzir o sequestro de carbono atmosférico (Hamilton et al., 2007) e reduzir a suscetibilidade dos solos à erosão hídrica (Bertol et al., 2014).

Figura 1. Mapa de pH do solo do Brasil na profundidade de 30-60 cm (Vasques et al., 2021a).

Portanto, dado o efeito da calagem para: 1) o aumento ou manutenção de produtividade da maioria das plantas cultivadas, trazendo grandes benefícios econômicos para o agricultor, sobretudo se o calcário for utilizado nas dosagens e periodicidades recomendadas em sistema de rotação de culturas, devendo mesmo ser considerado como um investimento de capital (Holland; Behrendt, 2021); 2) a estabilização do CO₂ atmosférico (Hamilton et al., 2007); e 3) a redução das perdas de solos por erosão (Bertol et al., 2014); a avaliação e o monitoramento do pH do solo, assim como a necessidade de calagem, deveriam ser considerados em políticas públicas dedicadas ao uso e manejo sustentáveis e conservação do solo, ao desenvolvimento rural sustentável (opinião dos autores), bem como nas estratégias para mitigar as mudanças climáticas globais (Hamilton et al., 2007).

Nesse contexto, os mapas de pH têm potencial para subsidiar o cálculo e espacialização das estimativas da necessidade de calagem em todo o território nacional e, a partir desses dados e informações, integrar uma camada, dentre outras, em estudos que visem, por exemplo, identificar, selecionar e ordenar municípios potenciais para intervenção de programas do governo que busquem promover o desenvolvimento sustentável do meio rural por meio do fomento e adoção de práticas de conservação do solo e da água. Assim, programas estaduais ou nacionais de microbacias hidrográficas, como, por exemplo, o Programa Águas do Agro (https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/sustentabilidade/programa-aguas-do-agro), são potenciais usuários, podendo lançar mão dos mapas de pH interpretados, inserindo outras covariáveis de acordo com suas prioridades regionais, a fim de hierarquizar os seus municípios, seguindo parâmetros de criticidade em relação, por exemplo, ao recebimento de assistência técnica para correção da acidez do solo e dimensionamento da necessidade de calagem regional.

Medidas direcionadas à conservação do solo são necessárias, por exemplo, para a manutenção e melhoria de uma das funções do solo supramencionadas, aquela relativa à estocagem, filtragem e transformação, que se refere ao papel do solo como um reservatório para nutrientes e dejetos, como um filtro para contaminantes presentes na água e ar e como meio para transformação de químicos. Essa função é largamente dependente de atributos físicos, químicos e biológicos do solo, destacando-se o carbono orgânico, o pH e o nível do lençol freático (Glæsner et al, 2014). Assim, a implementação das políticas públicas acima mencionadas, que podem fazer uso dos mapas de pH como uma camada de informação, tem potencial para contribuir para um nível mínimo de manutenção desta função do solo, prevenindo a erosão e mantendo a matéria orgânica e estrutura dos solos, particularmente nas áreas ou municípios mais críticos e ameaçados, com os seus solos degradados ou em processo de degradação, os quais são justamente os que devem ser priorizados para intervenção no meio rural, em busca do desenvolvimento sustentável.

Além da utilidade para os Programas de Microbacias estaduais ou nacional, o mapa de necessidade de calagem pode ser útil ao (1) Plano Setorial para Adaptação à mudança do clima e baixa emissão de carbono na agropecuária com vistas ao desenvolvimento sustentável (2020-2030) (Plano ABC+) por estimular a adoção da calagem como prática mitigadora da emissão dos gases de efeito estufa, permitir maior eficiência produtiva e ampliação dos ganhos socioeconômicos no meio rural (Brasil, 2021b); (2) Plano Mais Pecuária (Brasil, 2014) uma vez que a correção da acidez do solo permite maior eficiência produtiva e ampliação dos ganhos socioeconômicos na atividade pecuária; e, obviamente, (3) a todos os demais Programas e Planos do Governo Federal que estimulam o uso do calcário agrícola, em todos os casos auxiliando na identificação de áreas potenciais para intervenção em escala nacional.

Mapas de teor de carbono e estoque de carbono orgânico do solo

Segundo Jones et al. (2005), a estimativa do teor de carbono orgânico do solo deve ser uma preocupação premente em aspectos relacionados à proteção do solo e nas estratégias de mitigação do aquecimento global. Os autores argumentam que as informações apresentadas na forma de mapa para este atributo fornecem, aos formuladores de políticas públicas, estimativas dos teores de carbono orgânico do solo para o desenvolvimento de estratégias de proteção do solo em nível regional. Complementam afirmando que esses dados fornecem uma linha de base importante para a modelagem das mudanças globais em relação a este atributo do solo, podendo ser utilizados para estimar diferenças regionais nos estoques de carbono orgânico do solo - tal como exigido pelo Protocolo de Kyoto - após considerar as diferenças, também regionais, de densidade do solo.

Portanto, os mapas de teor e estoque de carbono (Figura 2) são importantes ferramentas para subsidiar políticas públicas no país, tais como aquelas relacionadas à descarbonização da agricultura e recarbonização do solo, como o Plano ABC+ (Brasil, 2021a) e o programa Águas do Agro (Brasil, 2021b), ambos do Ministério da Agricultura e Abastecimento. Por meio desses mapas, utilizados individualmente ou como uma camada de informação em sistemas integrados que considerem outros atributos do solo, do clima, fatores socioeconômicos e ambientais, será possível, por exemplo, identificar áreas potenciais para intervenção dessas políticas públicas, incentivando a prática de economia verde, a agricultura conservacionista e de baixa emissão de carbono. Isso impactará positivamente no cumprimento dos compromissos brasileiros para a mitigação das mudanças climáticas, como a iniciativa 4 por 1000 (COP21) (Soussana et al., 2019). Além disso, tais mapas são ferramentas para o país monitorar o alcance dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da Agenda de 2030, uma vez que algumas das metas da Agenda versam sobre a melhoria da qualidade do solo a fim de alcançar sistemas agropecuários sustentáveis de produção de alimentos, alcançar um mundo neutro em termos de degradação do solo e integrar medidas da mudança do clima nas políticas, estratégias e planejamentos nacionais (Ipea, 2018).

a

b

Figura 2. Mapas de (a) teor de carbono orgânico (Vasques et al., 2021f) e de (b) estoque de carbono orgânico (Vasques et al., 2021g) do solo do Brasil para a profundidade de 60-100 cm.

A matéria orgânica do solo, cujo principal constituinte é o carbono orgânico, controla e participa de muitas funções vitais do solo (Jones et al., 2012), como, por exemplo, o sequestro de CO₂ da atmosfera e estoque de carbono orgânico no solo, influenciando positivamente no cenário de estabilização climática global (Soussana et al., 2019) e subsidiando modelos relacionados às mudanças climáticas globais (Panagos et al., 2012). O carbono do solo é indicador da prestação de serviços ecossistêmicos relacionados à qualidade do solo (Oliveira et al., 2015) e da recuperação de áreas degradadas. Também tem efeito positivo na redução dos processos erosivos e melhoria da retenção e infiltração de água (Soussana et al., 2019), com reflexos no aumento da recarga dos aquíferos (Jones et al., 2012), dentre vários outros benefícios ecológicos e agrícolas.

Sendo assim, os mapas de teor e estoque de carbono orgânico do solo são planos de informação relevantes para outras políticas públicas, afora as agrícolas supramencionadas, como a Política Nacional sobre Mudanças do Clima (Brasil, 2009), a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) (Brasil, 1997), a Política Nacional de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) (Brasil, 2013b) e a Política Nacional do Meio Ambiente (Brasil, 1981).

Mapas de densidade do solo

Land Use/Cover Area Frame Statistical Survey Soil (LUCAS Soil) é um dos maiores, mais abrangentes e harmonizados bancos de dados de solo em escala continental devido ao amplo número de atributos de solos monitorados e analisados. Foi originado a partir do levantamento extensivo e regular do topo do solo conduzido por toda a União Europeia (UE) a fim de derivar estatísticas relevantes para a política sobre o efeito do manejo das terras nas características do solo. Além de beneficiar várias pesquisas nas áreas de Pedologia, Geoquímica, Biologia e Ecologia (Orgiazzi et al., 2018), os produtos advindos da interpretação dos atributos dos solos coletados, analisados e armazenados no banco de dados do “LUCAS Soil” representam ferramentas valiosas para serem utilizadas por formuladores de políticas públicas a fim de facilitar os processos de decisão relacionados às agendas ambiental e agrícola dos vários países da UE (Keesstra et al., 2016).

Segundo Orgiazzi et al. (2018), foram em número de duas as razões para se incluir a densidade do solo no escopo do banco de dados do “LUCAS Soil”: primeiro ela é requerida para o cálculo do estoque de carbono orgânico do solo, que é um parâmetro chave para a avaliação do efeito do solo nas mudanças climáticas globais; segundo, é um bom indicador da compactação do solo, que é considerada uma ameaça à qualidade do solo. Segundo os autores, a compactação aumenta a densidade do solo, reduzindo o volume de seus poros, o que pode levar à restrição de suprimento de oxigênio, de disponibilidade de água e nutrientes às plantas cultivadas, de enraizamento e da atividade dos microrganismos do solo. Se ocorre em superfície, pode acelerar o escorrimento superficial da água (runoff), tendo como consequência a perda de solo por erosão, reduzindo a recarga dos aquíferos (Jones et al., 2012). O escoamento superficial, a erosão e a compactação das terras, por sua vez, podem degradar o solo e promover danos aos recursos hídricos, reduzindo o rendimento das culturas, causando perda de nutrientes valiosos e matéria orgânica, juntamente com o aumento do risco de inundações (Baggaley et al., 2020).

Em vista do exposto, dados de densidade do solo podem ser interpretados a fim de gerar mapas relevantes que buscam traduzir a informação científica em ferramentas práticas para a tomada de decisão, influenciando diretamente a implementação de políticas públicas, investimentos e decisões de monitoramento em apoio aos governos, tal como afirmam Baggaley et al. (2020). Esses autores citam três exemplos de como os dados e informações de solos, traduzidos em ferramentas práticas para os tomadores de decisão no âmbito governamental, foram úteis para proteger e preservar o recurso solo e reduzir os impactos dos nutrientes dissolvidos e de sedimentos na qualidade da água. Para tal, foram modelados os seguintes mapas, denominados pelos autores de mapas de risco do solo: runoff, erosão, compactação superficial do solo e compactação do subsolo; este último baseado na textura do subsolo e na densidade de empacotamento (ver fórmula a seguir) associada a parâmetros meteorológicos, seguindo a metodologia proposta por Jones et al. (2003). Segundo a metodologia, primeiro é estimada a suscetibilidade do solo à compactação com base nos atributos estáveis do solo, como textura e densidade de empacotamento; segundo, as classes de suscetibilidade são convertidas em classes de vulnerabilidade, considerando-se a provável umidade do solo no momento em que são submetidos a cargas críticas, ou seja, no período que em há maior tráfego de máquinas agrícolas. A densidade de empacotamento (DE) foi obtida pela seguinte fórmula:

DE = Ds + 0,009A

Onde: Ds é a densidade do solo, e A é o teor de argila.

Assim, mapas de suscetibilidade e vulnerabilidade do solo à compactação, que podem, portanto, ser obtidos a partir de mapas ou dados de densidade do solo (Figura 3) e conteúdo de argila (suscetibilidade), associados a parâmetros de clima do solo (vulnerabilidade; dias de capacidade de campo) podem ser utilizados, por exemplo, para estimar a porcentagem de terras agrícolas que estariam sob alto risco de degradação do solo (alta suscetibilidade), caso os agricultores as cultivassem quando os solos estivessem saturados ou próximos à saturação (alta vulnerabilidade) (Baggaley et al., 2020). Esses mapas, isolados ou, sobretudo, compondo uma camada de informação em um sistema integrado, incorporando outras camadas, como uso da terra e sistema de cultivo, por exemplo (Jones et al., 2003), seriam úteis para a tomada de decisão, como a seleção de áreas prioritárias para intervenção ou destinadas à preservação em políticas públicas comprometidas com: 1) o desenvolvimento rural sustentável (Programas Nacional e Estaduais de Microbacias Hidrográficas, supramencionados); 2) a proteção ambiental, com vistas a assegurar a qualidade e adequada gestão dos recursos hídricos (PNRH) e do solo, bem como a conservação da biodiversidade (PNMA).

Jones et al. (2003) argumentam que a estimativa da área na Europa ocupada por solos vulneráveis ​​à compactação do subsolo era, à época, uma necessidade urgente. Segundo os autores, isso seria necessário para garantir que a compactação, tanto em contextos agrícolas quanto ambientais, fosse considerada pelos formuladores de políticas como um risco de degradação contínuo e grave, juntamente com a erosão e a poluição.

Figura 3. Mapa de densidade do solo do Brasil para a profundidade de 100-200 cm (Vasques et al., 2021c).

Mapas de água disponível do solo

A capacidade de água disponível (CAD) do solo refere-se ao máximo conteúdo de água que um solo pode armazenar e disponibilizar para as raízes das plantas (Veihmeyer; Hendrickson, 1949). É calculada utilizando-se dados de AD e de profundidade efetiva do sistema radicular (Teixeira et al., 2021). Mapas de AD disponibilizados na unidade de medida mm cm⁻¹ ou similar, permitem calcular diretamente a CAD para diferentes culturas, bastando multiplicar o valor da AD pela profundidade de exploração das raízes da cultura.

Dobarco et al. (2019), citando vários autores, dissertam sobre as utilidades desta propriedade do solo: CAD é uma importante variável para o planejamento agrícola e de uso das terras, para otimizar a irrigação e o crescimento das culturas em solos cultivados (Tetegan et al., 2015), para avaliação do risco à seca relacionada aos solos (Poggio et al., 2010) e para a estimativa do transporte e lixiviação de poluentes (Marchetti et al., 1997). Acrescentam os autores que a predição espacial da CAD em alta resolução é relevante para avaliar a prestação de alguns serviços ecossistêmicos, como regulação da quantidade e qualidade da água, sequestro de carbono e provisão por alimentos, rações, combustível e fibras. Portanto, a informação de CAD e sua variabilidade espacial é importante para o planejamento e pode auxiliar pesquisadores e tomadores de decisão no âmbito político em direção ao alcance dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas (IPEA, 2018), como aqueles relacionados à segurança alimentar e promoção da agricultura sustentável, a mitigação das mudanças climáticas globais e a gestão sustentável da água (Dobarco et al., 2019).

No Brasil, Teixeira et al. (2021), afirmando que a estimativa da CAD é fundamental para os estudos de riscos de produção agrícola em modelos de simulação e planejamento do manejo da irrigação, bem como que há carência de dados deste atributo no país, ajustaram e avaliaram uma função de pedotransferência para estimativa de CAD que, segundo os autores, mostrou-se superior em relação a outras existentes no país. Argumentam que a disponibilidade de dados de AD mais precisos e classes de AD mais bem definidas têm um grande potencial para aumentar a acurácia das análises de risco ao déficit hídrico no Brasil, assim como poderá beneficiar vários outros usuários que utilizam dados de AD.

Basicamente, são em número de cinco, dentre políticas e instrumentos de políticas públicas agrícolas, que utilizam dados de AD no Brasil: Política Nacional de Irrigação (Brasil, 2013b), Programa Nacional de Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC) (Brasil, 2019), o Programa de Garantia da Atividade Agropecuária, com suas duas modalidades - Proagro (Brasil, 1973) e Proagro+, e o Programa de Subvenção ao Prêmio do Seguro Rural (PSR) (Brasil, 2003). O ZARC disponibiliza informações sobre as melhores épocas de plantio a fim de evitar que eventos climáticos desfavoráveis coincidam com as fases mais sensíveis do desenvolvimento das culturas e promovam prejuízos às safras. Essas informações estão disponíveis aos gestores públicos (Banco Central, Conselho Monetário Nacional e Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento) para auxiliar na tomada de decisão das políticas que regem o PSR, o Proagro e o Proagro+, este último destinado à agricultura familiar (Teixeira et al., 2021).

Os mapas de AD (Figura 4) (Vasques et al., 2021b), no entanto, têm utilidade limitada para uso direto na política ou programas supramencionados devido à incompatibilidade entre a escala dos referidos mapas (~1:250.000) e a de tomada de decisão, que se dá em nível de área de cultivo de propriedades agrícolas, muitas vezes não extrapolando 10 ha em extensão, como ocorre no Proagro+. Para tal, seriam necessários mapas de AD em escalas similares ou mais detalhadas que 1:10.000 (Wenceslau Geraldes Teixeira, comunicado pessoal). Talvez, nas extensas chapadas do Brasil central, cujos solos apresentam certa homogeneidade de seus atributos, incluindo de AD, os mapas em questão possam ser utilizados, com a acurácia necessária, para a tomada de decisão dessas políticas e programas governamentais, indagação que necessita de estudos para a sua comprovação. O mesmo ocorre com o ZARC, que oferece tabelas e mapas ancorados geograficamente nos limites municipais, sendo que as fazendas são de menores extensões em relação aos municípios e possuem características de solo e culturas específicas, as quais devem ser levadas em consideração na avaliação do risco climático e para amparar o PSR e o Proagro.

Figura 4. Mapa de água disponível do solo do Brasil para a profundidade de 0-5 cm (Vasques et al., 2021b).

Dada a relevância da informação sobre a distribuição espacial da CAD do solo para fins de planejamento e mitigação de risco (Poggio et al., 2010; Teixeira et al., 2021), tanto agrícola como ambiental, os mapas de AD produzidos em escala adequadas têm potencial para uso, por exemplo, na priorização de áreas para intervenção em políticas que tratam de: (1) preservação e destino dos recursos hídricos, com foco no suprimento de água para os grandes centros urbanos e uso com irrigação nas áreas agrícolas; (2) conservação dos solos e da água como garantia da sustentabilidade da exploração agropecuária, e do aumento da produtividade e melhoria das condições socioeconômicas da população rural; (3) mitigação de riscos de erosão, de degradação ambiental e de perdas dos cultivos relacionados às mudanças climáticas globais; (4) da gestão territorial em estados, Unidades de Conservação, assentamentos rurais, comunidades quilombolas e terras indígenas; e (5) avaliação e valoração de serviços ambientais.

Mapas de areia, silte e argila do solo (textura do solo)

A textura do solo ou a distribuição do tamanho das partículas (proporção das frações areia, silte e argila) é um dos mais importantes atributos do solo, pois governa várias propriedades e processos físicos, químicos, biológicos e hidrológicos que nele ocorrem, tais como retenção de água e nutrientes, infiltração, drenagem, aeração, conteúdo de carbono orgânico, tamponamento do pH e porosidade. Portanto, ela é fundamental para entender e modelar as funções do solo e a prestação de serviços ecossistêmicos (Poggio; Gimona, 2017), constituindo dado de entrada para a maioria dos modelos de avaliação de riscos hidrológicos, ecológicos, climáticos e ambientais (Lieβ et al., 2012).

Panagos et al. (2012) argumentam que, dentre os dados armazenados no ESDAC e utilizados para diferentes políticas públicas na UE, aqueles relacionados à textura do solo (1) foram utilizados, juntamente aos de permeabilidade do solo e carbono orgânico, como dados de entrada em modelos pan-europeus de alerta a inundações. Tais modelos foram desenvolvidos em políticas que tratavam do manejo e proteção da água. Segundo os autores, dados de textura do solo também permitiram a identificação de solos arenosos em que a drenagem é facilitada, aumentando o risco de perdas agrícolas, principalmente em períodos secos. Sendo assim, esses dados foram úteis para políticas públicas relacionadas ao uso e mudança de uso da terra (Panagos et al., 2012).

Outros exemplos de uso da textura do solo em modelagens de riscos ambientais a fim de apoiar a tomada de decisão no âmbito político, podem ser encontrados no trabalho de Baggaley et al. (2020). Como já comentado anteriormente, os autores traduziram dados de solos em cinco mapas que expressam a vulnerabilidade inerente dos solos a processos de degradação, colocando em risco a qualidade da água. Todos os cinco mapas, identificados pelos autores como mapas de risco do solo, foram modelados utilizando dados de textura, dentre outros: runoff, erosão, compactação do topo do solo, compactação do subsolo e potencial de lixiviação do solo.

Ballabio et al. (2016) argumentam que, além de sua aplicação para a modelagem em ciência do solo em geral, dados de textura do solo e seus produtos derivados (densidade do solo, CAD) podem ser utilizados em diferentes áreas, como manejo da água, hidrologia, manejo agrícola e desenho de cenários de rotação de culturas.

Assim, dada a relevância supramencionada da textura do solo, sendo um dos atributos mais utilizados nas modelagens em diferentes áreas do conhecimento, tais como manejo do solo e da água, hidrologia, agricultura, cultivos, serviços ecossistêmicos e avaliação de risco de erosão (Poggio; Gimona, 2017), dentre outras, os mapas de argila, silte e areia do solo (Figura 5) (Vasques et al., 2021d) têm potencial para, avaliados como um plano de informação em um sistema integrado, apoiar as tomadas de decisão no âmbito político, como a seleção de áreas prioritárias em escala nacional para intervenção em temas relacionados, por exemplo: (1) ao uso, manejo, conservação dos solos e desenvolvimento sustentável do meio rural e dos povos indígenas (Programa Águas do Agro; Funai; Política Nacional de Conservação do Solo e da Água no Meio Rural – em tramitação), a fim de reduzir a emissão de gases de efeito estufa em consonância aos compromissos internacionais assumidos pelo país para a mitigação das mudanças climáticas globais (Plano ABC+; Política Nacional de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta; Política Nacional sobre Mudanças do Clima); (2) à gestão dos recursos hídricos (Política Nacional de Recursos Hídricos) e orientação da exploração agrícola sob irrigação (Política Nacional de Irrigação); (3) à proteção ambiental (recursos hídricos, do solo e biodiversidade) (Política Nacional do Meio Ambiente); (4) à logística de produção e distribuição de fertilizantes, corretivos e insumos agrícolas (Plano Nacional de Fertilizantes; Brasil, 2022a).

Pela sua relação intrínseca com outros atributos do solo, como fertilidade química e física, capacidade de retenção de nutrientes (CTC), matéria orgânica e água disponível (AD), mapas nacionais de argila, silte e areia do solo podem ser usados em ações do governo de apoio ao desenvolvimento agropecuário nas diferentes regiões e biomas do país. Juntamente com mapas de outros atributos do solo (pH, CTC, carbono orgânico, AD), os mapas de frações granulométricas podem subsidiar o planejamento de uso agrícola do solo, pois o manejo e o sistema de produção adequado para solos argilosos diferem daqueles em solos arenosos, de menor retenção de nutrientes e água e, portanto, de maior risco à produção agrícola. Os teores de argila e areia do solo são utilizados explicitamente no ZARC para definir os solos com diferentes riscos agrícola a eventos climáticos adversos, sendo, portanto, essenciais para a avaliação do risco climático agrícola e para subsidiar o PSR. São úteis também para o planejamento da ocupação e desenvolvimento agrícola sustentáveis de regiões sensíveis, como, por exemplo, Amacro (região que abrange parte dos estados do Amazonas, Acre e Rondônia), que atualmente responde por grande parte do desmatamento da Amazônia (Azevedo et al., 2022); e Matopiba (região do bioma Cerrado nos estados do Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia).

a

b

c

Figura 5. Mapas de teor de (a) argila, (b) silte e (c) areia do solo do Brasil para a profundidade de 5-15 cm (Vasques et al., 2021d).

Pela sua relação com os processos erosivos do solo, os mapas de argila, silte e areia do solo também são úteis para o planejamento de ações e políticas públicas de: combate à erosão, degradação do solo e assoreamento de corpos d’água; locação e construção de rodovias, ferrovias e hidrovias; proteção de nascentes e recarga de corpos d’água e aquíferos; provisão de serviços ecossistêmicos relacionados à conservação do solo e da água; e identificação de regiões mais suscetíveis a ocorrência de desastres naturais (Brasil, 2012). Podem ser ainda utilizados para identificar regiões com maior ou menor potencial para extração de areia ou argila (Brasil, 1978) e para apoiar a construção do Plano Nacional de Mineração 2050 (Brasil, 2022b).

Mapas de condutividade elétrica do solo

Condutividade elétrica (CE) é um indicador da condição de salinidade dos solos, que é o acúmulo de sais solúveis nos solos (Jones et al., 2012; Orgiazzi, et al., 2018). Sua medida indica o conteúdo de eletrólitos solúveis em água (sais) no solo (Daliakopoulos et al., 2016; Orgiazzi et al., 2018). Segundo Orgiazzi et al. (2018), a determinação da CE foi incluída como método analítico no banco de dados “LUCAS Soil” da UE devido ao fato de ser um bom indicador de salinidade dos solos, a qual pode causar problemas de fertilidade do solo e afetar a produtividade das culturas. Solos afetados por sais também são conhecidos como solos halomórficos, salinos e sódicos. Geralmente, desenvolvem-se em regiões áridas e semiáridas e em condições imperfeitas de drenagem. Caracterizam-se pela presença expressiva de sais solúveis, sódio trocável ou ambos, em horizontes ou camadas próximas à superfície. Quando a concentração de sais se eleva ao ponto de prejudicar o rendimento econômico das culturas, diz-se que tal solo está salinizado (Ribeiro et al., 2016).

A salinização dos solos, juntamente com a erosão, declínio da matéria orgânica, contaminação, selamento superficial, compactação, perda de biodiversidade, enchentes e escorregamento, foram consideradas por Glæsner et al. (2014) como as principais ameaças que levam à degradação dos solos europeus. No Brasil, os
solos afetados por sais ocorrem, sobretudo, no Rio Grande do Sul, na região do Pantanal Matogrossense e, predominantemente, na região semiárida do Nordeste (Ribeiro et al., 2003), embora também estejam presentes, em menores extensões, em estados da região Norte e em solos de planícies fluviomarinhas.

Daliakopoulos et al. (2016), ao realizarem uma revisão sobre as ameaças da salinidade dos solos em países europeus, descreveram os seus efeitos sobre as funções ecológicas e não ecológicas do solo. Dentre as funções ecológicas, os autores citam que a salinização impacta uma série de interações ambientais, prejudicando, por exemplo, a infiltração e a capacidade de armazenamento de água no solo, resultando em aumento do escoamento superficial e erosão. Perturbações não ecológicas à função do solo incluem danos à infraestrutura de abastecimento de água, bem como à infraestrutura de transporte de água quando associadas à presença de lençóis freáticos salinos rasos (Montanarella, 2007), prejudicando assim a função do solo como meio físico para construção civil. Como resultado geral, o valor da terra se deprecia: alguns estudos estimam a depreciação das terras agrícolas em 50%, também prejudicando o fornecimento de matérias-primas como areia, cascalho e turfa (Schiefer et al., 2016).

Considerando: 1) o efeito adverso da salinização dos solos, que é um dos mais cruciais problemas ambientais, sobretudo nas regiões áridas e semiáridas de todo o mundo, em função de seu efeito deletério na produtividade agrícola e desenvolvimento sustentável (Gorji et al., 2015); 2) que a salinidade secundária, sendo aquela produzida pela ação do homem, é comum na agricultura irrigada, adicionando progressivamente sais ao solo com a água de irrigação, que passam a acumular nos lençóis freáticos salinos nas terras sem drenagem natural (Beltrán, 2016); 3) o acúmulo progressivo de sais associados à irrigação mal feita (Gorji et al., 2015), que gradativamente conduzem ao abandono das terras, levando à desertificação (Beltrán, 2016); e 4) o efeito deletério dos sais do solo nas obras civis, incluindo a corrosão de tubulações enterradas, mapas de condutividade elétrica (Figura 6) (Vasques et al., 2021e) têm potencial para apoiar as tomadas de decisão, como a definição de áreas prioritárias ou inadequadas para a ação governamental, em políticas públicas que tratam:

da exploração agrícola sob irrigação (Política Nacional de Irrigação);

de infraestrutura e logística para alocação de dutos (aquedutos, oleodutos, gasodutos etc.), por exemplo;

de proteção dos recursos hídricos, do solo e valoração ambiental (Política Nacional do Meio Ambiente);

de reforma agrária (Plano Nacional de Reforma Agrária; Brasil, 1985);

do uso, manejo, conservação dos solos e desenvolvimento sustentável do meio rural e dos povos indígenas (Programa Águas do Agro; Programa ABC+; Política Nacional de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta; Funai; Política Nacional de Conservação do Solo e da Água no Meio Rural – em tramitação); e

de financiamento e crédito rural (PSR, Proagro e Proagro+).

Figura 6. Mapa de condutividade elétrica do solo do Brasil para a profundidade de 15-30 cm (Vasques et al., 2021e).

Políticas e programas como o Programa Águas do Agro, Plano ABC+, Política Nacional de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta, Plano Nacional de Fertilizantes e PronaSolos devem dar atenção especial para a ocorrência de bolsões de solos salinos (CE entre 4 dS m⁻¹ e 7 dS m⁻¹) e sálicos (CE > 7 dS m⁻¹), os quais devem ser tratados de maneira diferenciada de outros tipos de solo da mesma região, pois são bem mais susceptíveis a perdas agrícolas e até à salinização extrema e desertificação, quando mal manejados. Da mesma forma, o PSR e o Proagro deveriam considerar a salinidade do solo para mais bem adequar os seus parâmetros e critérios de análise e tomada de decisão, sob o risco de incluírem no mesmo pacote solos não salinos, menos susceptíveis a perdas agrícolas, e solos salinos, de maior risco à perda devido à sensibilidade das culturas a altos teores de sais na solução do solo.

Considerações finais

Dado o papel vital que o recurso solo desempenha na superação dos grandes desafios globais atuais, relacionados à sustentabilidade ambiental e energética, segurança alimentar e hídrica, estabilidade climática, biodiversidade e prestação de serviços ecossistêmicos (McBratney et al., 2014), a produção de dados e informações de solos acurados, incluindo mapas de solos e de atributos, representam uma enorme oportunidade para a Ciência do Solo contribuir para mitigá-los. Para tal, vislumbramos os seguintes e atuais desafios que se impõem aos cientistas e/ou políticos brasileiros:

conscientizar, de maneira articulada, à sociedade e os tomadores de decisão sobre a relevância e significado global do recurso solo para o bem-estar da sociedade e sustentabilidade da vida no planeta;

abrir um canal de comunicação eficiente com os diferentes atores das políticas públicas, estatais e privados, consolidando esforços coletivos a fim de participar de todos as fases do ciclo da elaboração e implementação de políticas públicas eficientes, desde a formação da agenda (seleção das prioridades) até a sua avaliação (Políticas..., 2008);

integrar conhecimentos e expertises, tanto para definição dos problemas, demandas e prioridades da sociedade, como para as soluções otimizadas dos mesmos;

estimular e garantir que o binômio problema-solução de temas relacionados a solos, políticas públicas e desenvolvimento sustentável, seja incorporado nas agendas de pesquisa individuais de pesquisadores e nas linhas temáticas dos centros e instituições fomentadores de pesquisa científica;

traduzir os dados e informações de solos e ambientais em ferramentas práticas para a tomada de decisão, garantindo, com isso, que sejam plenamente entendidas e apropriadas pelos diferentes atores públicos e privados;

tais dados e informações devem estar armazenados em uma plataforma tecnológica única e amigável, com amplo e irrestrito acesso a diferentes públicos de interesse;

qualificar pessoal e aumentar o contingente de pesquisadores e técnicos qualificados e vinculados à Ciência do Solo e áreas correlatas a fim de produzir mais dados e informações de solos de qualidade para induzir, subsidiar, avaliar e monitorar ações e políticas públicas, bem como iniciativas e projetos no âmbito privado;

garantir que dados e informações de qualidade sobre os solos nacionais, traduzidos e em escala apropriada, efetivamente cheguem ao produtor rural por meio de um plano nacional de comunicação e transferência de tecnologia, incorporando, integrando, qualificando e fortalecendo os órgãos de extensão rural vinculados às diferentes esferas administrativas do governo (nacional, estadual e municipal).

Para suplantar esses desafios, um longo caminho deverá ser trilhado, exigindo políticas, programas e cooperação em níveis que ainda não foram alcançados, tal como argumenta Amundson (2020). Felizmente, como salientamos no item Introdução deste documento, já iniciamos essa extensa jornada desde a instituição do Programa Nacional de Levantamento e Interpretação de Solos do Brasil, o PronaSolos, cuja inversão de recursos financeiros é fundamental para o seu êxito. Alguns dos desafios supracitados estão previstos para serem suplantados no referido Programa.

As propostas para a implementação do PronaSolos podem ser visualizadas em Polidoro et al. (2021). O potencial de contribuição do Programa para as políticas públicas consolidadas e em tramitação no país (por exemplo, a Política Nacional de Conservação do Solo e da Água no Meio Rural), bem como para o planejamento agrícola, ambiental e gestão territorial do Brasil, foram detalhadamente abordados naquela publicação, com forte viés sobre a importância dos mapas de solos e técnico-interpretativos para o desenvolvimento sustentável do país. Assim, aqui tratamos predominantemente da relação entre os mapas de atributos do solo produzidos por mapeamento digital de solos e as políticas públicas, mostrando como tal questão foi abordada nas mais recentes publicações internacionais. Como a literatura nacional carece de material disponível sobre o tema, o presente trabalho se deteve em exemplos internacionais.

Embora os defensores de mapas de solos produzidos por meio dos procedimentos ditos convencionais, sobretudo os pedólogos tradicionais, argumentem que a produção e interpretação dos seus mapas, em escala adequada, é necessária e suficiente para responder, com acurácia, a maioria das demandas sobre dados e informações de solos para respaldar as tomadas de decisão dos políticos ou produtores rurais, aqueles afeitos ao mapeamento digital de solos, que produzem mapas de solos e de atributos, bradam: a técnica permite redução expressiva de custos e de tempo na produção de dados e informações de solos em relação aos levantamentos de solos convencionais, além de ser detentora de méritos técnicos-científicos como, por exemplo, o fato de permitir identificar: (1) a variabilidade espacial dentro dos polígonos de solos dos levantamentos convencionais, consideradas homogêneas por eles; e (2) o erro associado às predições, seja na forma de índices de erro numéricos ou de mapas de incerteza. Todos os mapas aqui mostrados possuem mapas de incerteza das estimativas e índices de erro relatados nas diferentes profundidades mapeadas (Vasques et al., 2021a, b, c, d, e, f, g).

Independente das vantagens e desvantagens de cada técnica, o documento que trata da proposta de implementação do PronaSolos (Polidoro et al., 2021) sugere e prevê que os mais expressivos recursos financeiros e de tempo de execução sejam destinados à obtenção de dados e informações de solos em condições de campo e em escalas iguais ou mais detalhadas que 1:100.000. Esta, a produção de mapas em escalas mais detalhadas ou de maior resolução espacial em relação aos já existentes, é mesmo uma demanda premente para a maioria dos países por todo o mundo, e tem a ver com a sua utilidade e aplicabilidade para determinados fins e extensão territorial. Por exemplo, os mapas de atributos aqui tratados, produzidos na escala aproximada de 1:250.000, têm utilidade para planejamento de unidades administrativas com extensões territoriais superiores à de municípios, podendo atender a estados, grandes bacias hidrográficas e ao país. Isso se dá por que há uma relação entre a escala ou resolução espacial dos mapas, a densidade de pontos ou amostras utilizadas na sua confecção e a utilidade dos mapas, de tal forma que, quanto mais detalhado é um mapa, maior densidade de pontos ou de amostras é necessária para produzi-lo, possibilitando, à medida que novos mapas são produzidos em escalas mais detalhadas, cada vez mais e melhor representar as diferenças ambientais (estratificação dos ambientes). Essas diferenças influenciam e são necessárias para as adequadas tomadas de decisão a fim de atender as necessidades emergentes relacionadas à proteção, uso, manejo e funções ecológicas do solo.

Outra questão sobre a aplicabilidade dos mapas é que os de atributos aqui discutidos não têm utilidade para monitoramento do estado do solo, já que muitos deles foram produzidos a partir de dados de solos coletados em condições de uso e manejo diferentes das atuais, que interferem nas já mencionadas propriedades dinâmicas do solo, ou seja, aquelas que podem ser alteradas intencional ou inadvertidamente pela ação antrópica e que justamente são, muitas delas, as utilizadas para avaliação do estado e funções dos solos. Ademais, ações de monitoramento, necessárias para acompanhar, por exemplo, o efeito das intervenções de políticas públicas no meio rural, requerem protocolos amostrais específicos, geralmente com elevada densidade amostral em intervalos de espaço e tempo regulares a fim de acurada e adequadamente avaliar a progressão das alterações ambientais ou do estado do solo.

Espera-se que o PronaSolos promova ações de monitoramento do estado dos solos nacionais, tal como se dá em programas similares desenvolvidos nos países da UE, após produzir dados e informações de solos em quantidade e qualidade compatíveis à tomada de decisão na escala, por exemplo, de microbacias hidrográficas, direcionando e apoiando diferentes políticas públicas e intervenções no meio rural, promovendo a total governança nacional do recurso solo em prol da sua saúde, saúde ambiental e sustentabilidade do país. Desponta como uma oportunidade de comunicação entre cientistas de diferentes áreas do conhecimento, atores políticos e da iniciativa privada a fim de produzir pesquisas para apoiar a formulação, implementação e monitoramento de políticas públicas eficazes em resposta aos grandes desafios globais em que o solo é componente chave.

Referências

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