Absorção de contaminantes no cânhamo – o que passa do solo contaminado para a planta

Cultivar sobre uma área com passivo ambiental levanta duas perguntas: o que a planta retira do solo e onde essa substância fica quando a temporada termina. As duas coisas estão medidas, embora sobre uma base mais fina do que sugere a história corrente do cânhamo que limpa solos. O núcleo das evidências é um único ensaio de campo revisado por pares sobre PFAS, ao qual se somam ensaios em vaso de uma autoridade técnica alemã e trabalhos mais antigos sobre metais pesados. O que daí decorre para o cultivo diz respeito à via de absorção, à distribuição dentro da planta e ao destino da colheita.

Por que o solo é o caso difícil

Os PFAS são uma classe de substâncias construída em torno de ligações excepcionalmente estáveis entre carbono e flúor, em uso desde os anos 1940 em revestimentos repelentes de água e de sujeira e em espumas de combate a incêndio. Em novembro de 2023, a Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer classificou o PFOA como cancerígeno para o ser humano e o PFOS como possivelmente cancerígeno. Para a água existem vários processos de remoção. Para o solo, a resposta habitual continua sendo a troca: escavar, retirar, mandar para aterro.

É aí que entra a fitoextração, ou seja, retirar o contaminante através da planta e da sua colheita. Os casos típicos são antigos campos militares e áreas de treinamento de bombeiros, aspergidos durante décadas com espumas fluoradas. O cânhamo industrial passa ali por candidato óbvio: é anual, cresce depressa, consome muita água, quase não sofre herbivoria e devolve pouca massa foliar ao solo.

O que o ensaio de campo no Maine mediu

O único ensaio de campo revisado por pares até agora ocorreu em 2022 na antiga área de treinamento contra incêndio de uma base militar desativada, no norte do Maine, em cinco parcelas de 1,2 por 6 metros e com quatro variedades de cânhamo. Só uma delas cresceu normalmente e alcançou 1,2 metro; as outras três pararam em torno de 0,3 metro por causa do fotoperíodo. O PFOS foi o contaminante dominante em todas as amostras de solo, com cerca de 107 nanogramas por grama perto da zona de drenagem e cerca de 7,5 nanogramas por grama sobre o aterro de contenção.

O balanço de um ciclo de cultivo: aproximadamente 1,4 miligrama de massa de PFAS retirada na parte aérea, dos quais cerca de 85 por cento nas folhas. Por área, a variedade que cresceu bem retirou 0,21 miligrama por metro quadrado no trecho fortemente contaminado e 0,09 miligrama por metro quadrado no pouco contaminado, o que corresponde a cerca de 0,2 e 2,0 por cento dos PFAS presentes ali na zona radicular. O número chamativo de dois por cento vem, portanto, do trecho menos contaminado, e não do centro do dano. Entre a amostragem de primavera e a de outono o ensaio não encontrou nenhuma queda estatisticamente sustentada dos teores no solo, com todas as comparações pareadas em p maior ou igual a 0,05. Uma redução mensurável da contaminação do solo não está documentada nesse local.

Dois limites acompanham esses números: só foram amostrados os 15 centímetros superiores do solo, e um dos autores tem vínculo com o fornecedor de parte da semente, o que o trabalho declara como conflito de interesses.

O que decide a absorção: comprimento de cadeia e tipo de ácido

O fator de bioacumulação caiu no ensaio de campo à medida que o comprimento de cadeia aumentava. Com igual número de carbonos, os ácidos carboxílicos acumularam-se com mais força do que os sulfônicos, tanto no campo quanto na comparação em estufa, onde a diferença foi de 0,4 a 360 vezes. Os compostos de cadeia curta passam preferencialmente para os tecidos aéreos, os de cadeia longa como o PFOS quase não: ficam sobretudo na raiz. Um único composto de cadeia curta, o ácido perfluoropentanoico, respondeu por 56 por cento da massa total retirada.

Para quem cultiva, isso significa que a forma da molécula governa o resultado mais do que a escolha da cultura. As raízes não foram analisadas, já que uma colheita de cânhamo as deixa de qualquer modo no solo; como descem mais fundo do que os 15 centímetros amostrados, também fica em aberto de que profundidade vem a fração absorvida. Se o plantio ainda fixa os PFAS no lugar, agindo como fitoestabilização em vez de retirada, não foi estudado especificamente para o cânhamo. Quatro de sete compostos identificados apenas provisoriamente caíram mais de 20 por cento na parcela de cânhamo e não no controle sem plantio; os autores suspeitam de degradação microbiana de precursores na rizosfera, mas com duas repetições não puderam testá-la estatisticamente.

Onde as substâncias acabam dentro da planta

A folha é a fração carregada. Com metais pesados, um ensaio de campo alemão encontrou também na folha os teores mais altos de todos os metais analisados, com níquel à frente de chumbo e cádmio, e considerou por isso limitado o uso do material como matéria-prima comercializável. O caule carrega menos, o que torna concebível um aproveitamento da fibra; como os PFAS se comportam no processamento industrial da fibra não foi examinado. Um ensaio em estufa encontrou mais de 45 por cento da carga absorvida no pólen, com um fator de bioacumulação acima de 20,8 nessa fração. Nenhuma medição em campo aberto acompanha o dado, de modo que a transposição para lavouras reais continua em aberto.

O passo decisivo é o último. As plantas e as bactérias associadas a elas em regra não rompem a ligação entre carbono e flúor: o que é absorvido fica deslocado, não destruído. Tratar o material colhido por liquefação hidrotérmica a 300 graus Celsius durante duas horas decompôs em boa parte os ácidos perfluorocarboxílicos. Nos sulfônicos o efeito ficou contido, e a massa de PFOS no produto até subiu, o que os autores atribuem à conversão de precursores. A prática alemã mostra a mesma dificuldade do lado do aproveitamento: uma usina de biogás não degrada os PFAS absorvidos, que permanecem no digestato.

O que a situação alemã significa para o cultivo

Os ensaios em vaso e em campo do centro tecnológico agrícola de Augustenberg mostram que para as partes aéreas passam quase exclusivamente PFAS de cadeia curta, e que as culturas os acumulam também em flor, semente e fruto, em grau que varia conforme a espécie. Cultivar em terra contaminada é, portanto, uma questão sobre o produto colhido, e não apenas sobre o solo. Mesmo concentrações mínimas na água de irrigação levam, em culturas sensíveis, a uma transferência para as partes comestíveis, o que coloca a água contaminada ao lado do solo como via de entrada própria. Nas regiões de Mittelbaden e Mannheim cerca de 1700 hectares de terra agrícola são considerados contaminados, por causa de um composto misturado com lodo de papeleira; como ali predominam compostos de cadeia longa, a autoridade técnica considera muito restrita qualquer remediação por via vegetal. Pela sua própria avaliação, previsões precisas da absorção são pouco possíveis mesmo com os teores do solo conhecidos.

Falta o parâmetro jurídico. Desde 1º de agosto de 2023 o regulamento federal alemão de proteção do solo traz valores de verificação para sete PFAS individuais, mas apenas para a via solo-água subterrânea. Para a via solo-planta não há nenhum, porque os dados que sustentariam o fator de transferência são tidos como insuficientes. Nenhuma meta de remediação está, assim, fixada para PFAS no solo sólido. Do lado do cultivo, o cânhamo na Alemanha está preso a semente certificada, a obrigações de comunicação junto à agência federal da agricultura e a controles oficiais, o que faz até de um plantio de remediação uma operação sujeita a notificação.

Fontes