A população global já ultrapassa 8 bilhões de pessoas na atualidade e projeções apontam que até 2050 esse aumento populacional chegará próximo a 10 bilhões de habitantes. Associado a isso, projeções científicas do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) indicam um quadro de aumento na frequência de fenômenos climáticos extremos, como ocorrência de secas e alagamentos, associados a altas temperaturas, muito mais severas e recorrentes. Esse cenário representa um desafio para a agricultura, que precisará atender ao aumento na demanda por alimentos, acompanhado pelos desafios impostos pelo clima na produção agrícola. 

   O clima não é o único fator preocupante. Existem vários outros problemas ambientais que estamos enfrentando. Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), estratégias sustentáveis para combate da poluição do solo e água, substituição de fontes de energia não renováveis e o desmatamento também precisam ser desenvolvidas. 

   A evolução das ciências ômicas pode ser um forte aliado diante desse cenário adverso. O estudo do DNA, RNA, proteínas e metabólitos têm se tornado mais rápido e eficiente devido a evolução na capacidade de geração desses dados. Ficou muito mais fácil, rápido e barato estudar as defesas naturais das plantas e, assim, manipular aquelas mais promissoras para gerar culturas melhoradas. Você sabia que um genoma inteiro pode ser sequenciado em algumas horas?

   Associado a isso, plataformas de fenotipagem automatizadas por meio do uso de sensores, drones e robôs têm auxiliado melhoristas no desenvolvimento de variedades melhoradas, mais produtivas e que agregam características de tolerância a estresses bióticos e abióticos. Programas de melhoramento que, por muitos anos tiveram seu foco quase que exclusivamente voltados para aumento de produtividade, têm utilizado ferramentas de predição, seleção genômica e fenotipagem para seleção dos genótipos que se destacam em ambientes desafiadores.

   Associado a isso, a evolução na engenharia genética, por meio das ferramentas de edição de genomas como CRISPR/Cas, permitem alterar de forma precisa e pontual um gene sem afetar nada além daquilo que se desejar, acelerando o tempo necessário para disponibilizar essas cultivares no mercado.  

   Isso tudo é possível porque nos encontramos na ERA DAS ÔMICAS, onde o estudo de todas as camadas de respostas de um organismo é possibilitado e facilitado. As ômicas estudam desde o DNA (genômica) e RNA (transcriptômica), passando pelo conjunto de proteínas de um organismo (proteômica) até o conjunto de metabólitos (metabolômica), que juntos desencadeiam as redes de respostas as condições ambientais.

   Aliado a isso, a inteligência artificial, combinada ao uso de robôs no campo, tem auxiliado no trabalho dos agricultores, realizando tarefas que antes eram feitas manualmente, como máquinas para servir ração em granjas de suínos, ordenhar vacas e pulverizar defensivos nas plantações. 

   Tendo em mente as estimativas de crescimento populacional, problemas ambientais mundiais e todas estas ferramentas biotecnológicas que podem auxiliar em seu combate, desenvolver estratégias mais sustentáveis vem sendo o carro chefe da ciência no mundo todo. Entre elas, inclui-se estratégias para desenvolver culturas que tenham alto potencial de rendimento em menor área para evitar o desmatamento ou com tolerância a condições ambientais hostis intensificadas pelas mudanças climáticas. Mas, além disso, que consumam menos água, fertilizantes e produtos químicos, para fins de proteção ambiental, entre outras.

   Estratégias de engenharia genética também podem ser aplicadas para aumentar a capacidade das plantas e microrganismos em descontaminar solos e água (fitorremediação). Assim, essas plantas e esses microrganismos podem ser utilizados em locais contaminados, para eliminar componentes tóxicos com maior eficiência e tornar o solo novamente agricultável. 

   A geração de plantas mais aptas a produção de combustíveis verdes em substituição aos combustíveis fosseis também é uma realidade. Como exemplo, temos a soja: diversos trabalhos científicos demonstram que é possível a alteração de rotas metabólicas na soja, para tornar seu óleo mais adequado a produção de biocombustíveis.

   O conhecimento adquirido com dados ômicos em combinação com novas tecnologias, como a edição de genes, o uso da inteligência artificial e da robótica, pode ajudar a criar uma agricultura muito mais sustentável e que contribua para solução de problemas reais em menor período de tempo.