Pesquisador referencial em hidrologia fala sobre agricultura e ambiente na Quinta Conferência FAPESP 2023

O neerlandês Martinus Theodorus van Genuchten é autor da equação que leva o seu nome e descreve a condutividade da água em solos não saturados. Recentemente, ele recebeu o Prêmio Wolf de Agricultura, um dos mais prestigiados da área

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – A atmosfera terrestre estende-se por cerca de 10 quilômetros. Comparativamente, a camada superficial do solo tem apenas um metro. Mas esse metro é imprescindível para a vida humana. E precisa ser muito bem tratado. Foi com essa advertência que o físico Oswaldo Baffa Filho apresentou o convidado a proferir a Quinta Conferência FAPESP 2023, que tratou do tema “O mundo dos meios porosos da agricultura e do meio ambiente”: o físico holandês Martinus Theodorus (“Rien”) van Genuchten, um dos maiores especialistas no assunto na atualidade.

Não é sempre que o público tem o privilégio de assistir a um conferencista cujo nome próprio é também a denominação de uma importante equação da ciência. A “equação de van Genuchten” (1980) descreve e prevê a condutividade hidráulica em solos não saturados. Junto com o tcheco Jirka Simunek, van Genuchten desenvolveu, posteriormente, o software Hydrus para simular o movimento de água, calor e solutos em meios variavelmente saturados.

Contemplado com o Prêmio Wolf de Agricultura de 2023, que na área de ciências agrícolas é um dos reconhecimentos mais prestigiados do mundo, van Genuchten nasceu em Vught, nos Países Baixos, no meio rural, em 1945.

Um dos poucos de seu meio a receber educação superior na época, van Genuchten formou-se na Universidade de Wageningen, nos Países Baixos, e doutorou-se na New Mexico State University, nos Estados Unidos. Ele passou a maior parte de sua carreira no Laboratório de Salinidade dos Estados Unidos (US Salinity Laboratory), em Riverside, Califórnia. Atualmente, além de palestras e cursos que oferece ao redor do mundo, ele divide o seu tempo entre a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), no Brasil, e a Universidade de Utrecht, nos Países Baixos.

Como afirmou na conferência, durante seu período de doutorado nos Estados Unidos, van Genuchten teve que responder a quatro perguntas que são, de certa forma, desafios que orientam todo o processo científico. Como fazer os experimentos? Que modelo teórico usar? Como obter uma solução matemática (analítica ou numérica)? Como ajustar a solução matemática aos dados experimentais?

Seu foco voltou-se para a zona vadosa, a porção não inteiramente saturada do subsolo que fica acima do lençol freático. Nessa região, o solo e as rochas contêm tanto ar quanto água em seus interstícios. E compreender os movimentos dos fluidos é fundamental para promover a atividade agrícola, prevenir o transporte de contaminantes, preservar a qualidade das águas disponíveis para o consumo humano e controlar as enchentes. Ao longo de quase meio século de carreira, van Genuchten tornou-se uma referência na física do solo e na hidrologia da zona vadosa. Especialmente importantes, como mostrou na conferência, foram seus modelos de porosidade dual e permeabilidade dual, que lhe permitiram ajustar, com maior precisão, a previsão analítica aos dados experimentais. Para os não especialistas, é até surpreendente que uma situação tão complexa, como a do fluxo subterrâneo e processos de transporte em um meio altamente heterogêneo, possa comportar solução analítica.

Durante o debate, foi até levantada a questão de se utilizar técnicas computacionais, como big data e aprendizado de máquina, para fazer simulações a respeito, considerando a grande quantidade de variáveis envolvidas. Mas é claro que as contribuições de van Genuchten serão sempre uma referência para esses desenvolvimentos posteriores.

Um ponto interessante levantado pelo pesquisador foi o uso da chamada irrigação por jarro (pitcher irrigation) na agricultura de pequena escala. Nela, potes redondos de barro poroso são enterrados no solo perto da cultura e enchidos com água. A água escoa lentamente pelas paredes porosas do vaso e atinge as raízes das plantas. À medida que as plantas consomem a água, mais líquido escorre do vaso. Van Genuchten mostrou imagens desse processo antigo e tradicional na província de Sindh, no Paquistão. O tema, aliás, foi objeto de artigo publicado por ele e colaboradores em 2009.

O ponto é se um método parcimonioso como esse é compatível com a agricultura em larga escala, tal como é praticada atualmente, que utiliza grande quantidade de água distribuída na superfície por sulcos ou aspersores. Isso levou van Genuchten a perguntar se os métodos de irrigação superficial são sustentáveis.

A Quinta Conferência FAPESP 2023 foi aberta pelo professor Marco Antonio Zago, presidente da FAPESP, que destacou o trabalho desenvolvido pelo conferencista em vários países – agora também no Brasil. O evento teve a moderação de Silvio Crestana, diretor-presidente da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) no período entre 2005 e 2009, que lembrou que a equação de van Genuchten, aplicável para o conhecimento tanto do transporte de água quanto da dispersão de contaminantes, é a mais popular da literatura científica na área.

Para assistir ao evento acesse: www.youtube.com/watch?v=eRNW8fBxp9Y.