“9,7 bilhões de pessoas até 2050” – sim, já ouvimos o suficiente disso. No entanto, este continua a ser o fator determinante por trás de inúmeras descobertas e invenções destinadas a tornar o futuro sustentável para todos. No setor agroalimentar, os inovadores estão redefinindo o cultivo e a distribuição de produtos agrícolas para garantir maior segurança alimentar e melhor segurança alimentar em todo o mundo. Atualmente, uma das inovações pioneiras na produção agrícola é a “agricultura cibernética”, um método identificado por pesquisadores da Open Agriculture Initiative (OpenAg) do Media Lab do Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Também conhecida como ‘agricultura ambiental controlada, a agricultura cibernética explora o estudo científico do crescimento das culturas sob vários conjuntos de condições de crescimento para produzir plantas com características desejadas. Essa abordagem envolve uma combinação de botânica, química e, principalmente, algoritmos de aprendizado de máquina. A equipe de pesquisadores testou sua abordagem em plantas de manjericão mantidas em recipientes hidropônicos no armazém do MIT-Bates Laboratory. Os contêineres de plantas desenvolvidos pelo MIT, chamados de “Computador de Alimentos”, foram configurados de forma que temperatura, luz, umidade e outras condições ambientais possam ser reguladas cuidadosamente. Os sistemas robóticos auxiliam no controle do ambiente enquanto a equipe monitora de perto a resposta da planta a um estímulo específico. Essa configuração facilitou um ambiente mais controlado e previsível para gerenciar e monitorar as plantas.
“Na maioria das vezes, a tecnologia Food Computer nos permite pré-programar o algoritmo para que o crescimento das plantas seja bastante autossuficiente. Todos os Food Computers possuem condições de iluminação pré-programadas, além de câmeras que monitoram e coletam individualmente as imagens de cada planta dentro do sistema. No entanto, o nível de autossuficiência realmente depende do sistema específico – e, portanto, normalmente temos um pesquisador monitorando o crescimento.”
— John de la Parra, líder de pesquisa da Open Agriculture Initiative.
Para o experimento, a equipe variou a duração da exposição à luz e aos raios UV. Uma vez que o manjericão estava totalmente crescido, os pesquisadores mediram os compostos químicos voláteis nas folhas para sua concentração usando métodos de análise química, como espectrometria de massa e cromatografia gasosa. Os dados coletados da análise foram então alimentados em algoritmos avançados de aprendizado de máquina para derivar um número considerável de combinações possíveis de luz e duração de UV, juntamente com conjuntos de outras condições de crescimento, para maximizar o sabor da planta de manjericão.
Créditos da imagem :Melanie Gonick / MIT
O resultado? Expor plantas de manjericão à luz vinte e quatro horas por dia resultou no melhor sabor. Quem saberia disso de outra forma, se não fosse pela aplicação da agricultura digital? Notavelmente, os pesquisadores melhoraram o sabor da planta não modificando-a geneticamente, mas apenas otimizando suas condições ambientais de crescimento para alterar sua composição química. O sucesso desse experimento possibilita que outros pesquisadores e cientistas entendam as interações planta-ambiente por meio da digitalização das propriedades das plantas.
De acordo com Caleb Harper, diretor do grupo OpenAg e principal pesquisador do Media Lab do MIT, “Nosso objetivo é projetar tecnologia de código aberto na interseção de aquisição de dados, sensoriamento e aprendizado de máquina, e aplicá-la à pesquisa agrícola de uma forma que nunca foi feita antes”. Sua equipe está atualmente experimentando ervas para aumentar sua capacidade de combater doenças humanas, incluindo certos compostos do manjericão para controlar o açúcar no sangue. A equipe também espera estudar o crescimento das culturas sob várias condições e capacitar os produtores de culturas a se adaptarem às mudanças climáticas.
Tais avanços no setor agroalimentar, embora experimentais, oferecem muita esperança para a humanidade em geral. Ao modificar apenas as condições ambientais para melhorar as qualidades singulares das plantas, como sabor, força da fibra, nutrientes, propriedades médicas e resiliência climática, a agricultura cibernética está revolucionando a maneira como cultivamos usando segurança de dados e IA. Concedido que esta abordagem para a agricultura não impacta o meio ambiente, os pesquisadores ainda precisam identificar se tem algum efeito prejudicial sobre os seres vivos. Até então, a agricultura cibernética e inúmeras outras inovações que alavancam os avanços tecnológicos podem capacitar os produtores agroalimentares a enfrentar os desafios envolvidos na produção de alimentos, rações e fibras adequadas para os dois bilhões de pessoas adicionais que ainda habitam a Terra nas próximas três décadas. .
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