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Uma equipe de engenheiros e fitopatologistas está desenvolvendo robôs-aranha, ou spider robots, como a mais nova arma na guerra contra uma devastadora doença que vem atacando as lavouras.

As cucurbitáceas são uma grande família de plantas que incluem culturas alimentares importantes, como pepino, melancia, abóbora e abobrinha, entre outras. Em 2004, um surto de uma doença chamada míldio, que ataca essas cucurbitáceas, devastou a produção no meio-oeste e no leste dos Estados Unidos, reduzindo a colheita em 40%. No Brasil, o míldio – causado por um fungo –, também é uma doença comum que frequentemente causa grandes perdas econômicas aos produtores.

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“Esta é uma doença devastadora e causa milhões de dólares em perdas para nossos produtores na Carolina do Norte, nos EUA e além”, diz Mariana Prieto Torres, que é doutoranda em fitopatologia na Universidade Estadual da Carolina do Norte, nos EUA, e que trabalha com o patógeno de plantas do tipo oomiceto (Pseudoperonospora cubensis), que causa o míldio das cucurbitáceas.

“Estamos tentando detectar a presença do patógeno no campo, antes que possamos começar a ver sintomas da doença nas plantas, para otimizar a aplicação de fungicidas e economizar dinheiro dos produtores”, diz ela. No míldio, o controle da doença deve ser preventivo porque a disseminação do fungo é extremamente rápida nas plantações.

Para chegar ao robô-aranha, inicialmente, os pesquisadores desenvolveram armadilhas estacionárias para capturar esporos transportados pelo ar nos campos, para que a doença pudesse ser detectada antes que as plantas mostrassem sintomas. Mas levaria muito tempo para os agricultores verificarem as armadilhas em grandes fazendas.

Então, o grupo de fitopatologia se uniu à engenheira de robótica agrícola, a professora assistente Lirong Xiang, e ao seu aluno de pós-graduação em engenharia, Zhenghua Zhang, para desenvolver um robô. Eles optaram por um robô em forma de aranha, após perceberem que os drones enfrentariam problemas regulatórios e um robô com rodas ficaria preso nas ramas de muitas dessas plantas.

O robô é semelhante a uma aranha de seis pernas e desliza pelas fileiras dos cultivos. Por quase dois anos, os pesquisadores trabalharam juntos à NC Plant Sciences para encontrar maneiras de ajudar os produtores a gerenciar melhor o míldio. Agora, que é verão no hemisfério norte, eles começam a testar o robô, que foi construído no laboratório liderado por Xiang.

“O maior desafio tem sido a novidade desse trabalho, especialmente em relação aos veículos de amostragem”, diz Mariana, acrescentando que “ninguém fez isso antes”, então houve muita tentativa e erro para chegar ao robô-aranha.

“Sou muito apaixonada por este trabalho e a maior oportunidade é o impacto que ele pode ter: em uma escala menor, o impacto na indústria de cucurbitáceas nos EUA, mas em uma escala maior, este trabalho tem o potencial de ser aplicado em outras culturas e sistemas”, diz ela.

Um robô para o Sul Global

Mariana nasceu e cresceu na cidade de Cajicá, em Cundinamarca, na Colômbia, antes de começar os estudos de microbiologia e biologia na Universidade de Los Andes, em Bogotá.

“Sempre me interessei pela natureza. Por isso escolhi essas áreas”, diz ela. “Durante a graduação, fiquei muito inspirada pelo que aprendi no curso de fitopatologia, especialmente como a ciência poderia beneficiar as comunidades agrícolas.”

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Mariana explica que se candidatou a estágios de verão nos EUA e conseguiu um na Universidade Estadual da Carolina do Norte, trabalhando no Laboratório de Fitopatologia Vegetal, liderado por Lina Quesada Ocampo.

“Fiquei maravilhada com o sistema de extensão que eles têm, conectando universidades com produtores e suas necessidades”, diz ela. “Depois disso, sabia que queria fazer pós-graduação. Então, me mudei para a Carolina do Norte para começar meu doutorado em fitopatologia em 2021, no mesmo laboratório onde fiz meu estágio de verão.”

Mariana explica que grandes pesquisas estão sendo realizadas no Sul Global, termo usado para se referir a países emergentes, porque esses países têm cientistas muito talentosos trabalhando e treinando a próxima geração. No Brasil, por exemplo, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) tem linha de pesquisa e publicações sobre esta doença.

“Há um enorme potencial para inovação com perspectivas diversas e em colaboração com outros”, diz ela. “Existem muitos desafios globais com soluções que dependem da aplicabilidade da ciência, e acredito que esta é uma das perspectivas únicas que o Sul Global está contribuindo de forma singular.”

O futuro da batata-doce e outros vegetais

A supervisora de Mariana Prieto Torres, a pesquisadora colombiana Lina Quesada-Ocampo, cresceu visitando a fazenda da família. Agora, ela ajuda os agricultores a combater surtos de doenças que devastam as culturas de batata-doce e vegetais como pepino, melancia, abóbora e abobrinha.

“Como faço pesquisa e extensão, os projetos são geralmente guiados pelas necessidades dos produtores em nosso estado. Então, pode-se dizer que os projetos me escolhem, e não o contrário”, disse Lina. “Tivemos surtos graves de patógenos que afetam a batata-doce e as cucurbitáceas, resultando em milhões de dólares em perdas para nossos produtores.”

Lina explica que as doenças mais destrutivas em que seu grupo se concentra agora são a podridão-negra da batata-doce, causada pelo fungo Ceratocystis fimbriata, e o míldio das cucurbitáceas, causado pelo oomiceto Pseudoperonospora cubensis. Ambas as doenças ressurgiram após anos de controle bem-sucedido.

“Por meio de nossa pesquisa, estamos tentando entender o que causou seu ressurgimento para que possamos ser proativos e tentar evitar que isso aconteça no futuro”, diz ela.

*Andrew Wight é colaborador da Forbes EUA. Elé é jornalista científico e também escreve para Science, Nature e New Scientist, entre outros.

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