A bioenergia deve assumir um papel ampliado à medida que descarbonizamos nossas economias, como um meio de substituir os combustíveis fósseis e como um caminho potencial para gerar 'emissões negativas' por meio da captura e armazenamento de carbono (BECCS). A bioenergia é versátil, usando a energia de materiais orgânicos - biomassa - capaz de fornecer uma variedade de oportunidades de descarbonização, incluindo geração de eletricidade, combustíveis de aviação e aquecimento, e o BECCS é único como a única tecnologia identificada capaz de remover dióxido de carbono da atmosfera em um grande escala. Embora o material de biomassa possa ser coletado como subproduto das atividades florestais e agrícolas, a alta demanda de bioenergia requer o uso da terra para o cultivo de culturas dedicadas à bioenergia, como Miscanthus grama ou choupos. A bioenergia é, portanto, de uso intensivo da terra e, com as pressões globais sobre a terra já severas, existe uma preocupação válida de que um papel expandido para a bioenergia ocorrerá com a perda de ecossistemas importantes para a biodiversidade; pesquisa anterior destacou os impactos negativos que as culturas bioenergéticas têm sobre a biodiversidade quando cultivadas em ecossistemas naturais.
Com as terras agrícolas já cobrindo mais de um terço da superfície terrestre do mundo, parece claro que nenhuma conversão adicional de ecossistemas naturais deve ocorrer. Culturas de bioenergia poderiam ser plantadas em terras agrícolas se fossem liberadas, como resultado do aumento da produtividade agrícola e mudanças na dieta da produção intensiva de carne e laticínios, enquanto as culturas de bioenergia ainda forneceriam uma renda para os administradores de terras.
Concluímos a primeira meta-análise para entender o impacto na biodiversidade do cultivo de culturas não alimentares para bioenergia em terras agrícolas de base alimentar (pastagens manejadas ou culturas arvenses), em vez de ecossistemas naturais. Triagem de mais de 4,000 estudos para nossa meta-análise, usamos dados de 21 estudos de campo que atenderam aos nossos rigorosos critérios de triagem. Nosso estudo olhou exclusivamente para culturas não alimentares ou dedicadas à bioenergia, incluindo gramíneas energéticas de Miscanthus e switchgrass e árvores de energia de rotação curta de salgueiro e choupo.
We encontrado que a biodiversidade aumenta 75% sob a mudança do uso da terra de terras agrícolas de base alimentar para culturas de bioenergia não alimentar, com abundância de pássaros aumentando 81% e riqueza de espécies de pássaros aumentando 100%. E insetos, plantas e biodiversidade do solo também se beneficiam disso. Descobrimos que essas culturas de bioenergia melhoram a biodiversidade em escala agrícola em comparação com o uso da terra para agricultura baseada em alimentos por três razões principais: intensidade de manejo reduzida em locais de campo de bioenergia, o fornecimento por essas culturas de recursos mais semelhantes aos ecossistemas naturais do que as culturas arvenses e aumentando a complexidade ou heterogeneidade na paisagem.
Advertimos que nossos resultados positivos dependem de terras agrícolas sendo liberadas para serem usadas para cultivos de bioenergia, o que pode resultar do aumento da produtividade da terra e mudanças na dieta de carne e laticínios. Para que esses benefícios sejam alcançados, um aumento no cultivo de culturas bioenergéticas exigirá a liberação de terras agrícolas, caso contrário, poderia ocorrer uma mudança indireta potencialmente negativa no uso da terra, como a conversão de ecossistemas naturais para a produção de alimentos.
Além disso, nossos resultados positivos são derivados de estudos em escala agrícola, onde os tamanhos dos campos eram tipicamente inferiores a 10 ha; permanece a incerteza em relação ao impacto na biodiversidade de campos muito grandes de culturas bioenergéticas, como 100 ha. Duas incertezas importantes em relação à expansão da bioenergia são o tamanho dos campos e a escala da paisagem em que essas culturas seriam cultivadas.
Em nosso artigo, também consideramos o impacto que as culturas bioenergéticas teriam sobre os serviços dos ecossistemas culturais porque, juntamente com seu efeito sobre a biodiversidade, provavelmente serão importantes para a aceitabilidade da bioenergia expandida. Examinamos mais de 2,000 artigos em busca de evidências da estética visual e do impacto recreativo das culturas bioenergéticas não alimentares, com apenas 12 estudos fornecendo informações relevantes destacando uma importante lacuna de conhecimento nessa área. Embora tenhamos encontrado evidências de que o impacto visual das culturas bioenergéticas não é atualmente uma preocupação primária do público e que essas culturas podem se encaixar e até aumentar a atratividade visual de uma paisagem, as evidências são limitadas e mais estudos são necessários para determinar atitudes públicas em relação à implantação em larga escala dessas culturas energéticas.
Esses resultados de nossa revisão sistemática e meta-análise são oportunos após a cúpula de mudanças climáticas COP26 de novembro em Glasgow, onde os formuladores de políticas estão sob pressão para aumentar o nível das ações de mitigação. Ao mesmo tempo, a biodiversidade está em uma condição crítica globalmente, com um milhões de espécies de plantas e animais em risco de extinção. As implicações de nossos resultados para os formuladores de políticas são que a biodiversidade em escala agrícola pode ser mantida à medida que as culturas de bioenergia são expandidas na paisagem, desde que a terra agrícola possa ser liberada. No entanto, existem riscos potenciais associados a grandes tamanhos de campos ou monoculturas de culturas bioenergéticas. Enquanto isso, encontramos uma lacuna de conhecimento crucial sobre os impactos dos serviços ecossistêmicos culturais das culturas bioenergéticas não alimentares e é necessário mais envolvimento público para determinar o impacto visual e a aceitabilidade pública dessas culturas nas comunidades locais.
Caspar Donnison é pesquisador de pós-doutorado em bioenergia e mitigação de mudanças climáticas na Universidade da Califórnia, Davis. Sua pesquisa explora os impactos sociais e ambientais da bioenergia com tecnologia de captura e armazenamento de carbono (BECCS). Siga-o no twitter em @caspardonnison.
Gail Taylor é professora e presidente de ciências vegetais na Universidade da Califórnia, Davis. Siga-a no Twitter em @taylorlabsoton.
