Foto: Primetta Faccioli e Luigi Cattivelli, centro, do Conselho de Pesquisa Agrícola e Econômica (CREA) do governo italiano com Wolfgang De Salvador da Microsoft no laboratório do CREA em Fiorenzuola d’Arda, Itália. Foto de Chris Welsch para a Microsoft.

A Itália, tradicionalmente conhecida por sua produção de trigo para macarrão, enfrenta uma crescente dificuldade em cultivar sua própria matéria-prima devido aos impactos das mudanças climáticas. A resposta para esse desafio pode estar em um esforço global para decifrar o DNA do trigo duro e desenvolver variedades mais resistentes ao calor e à seca.

A história do trigo e o impacto das mudanças climáticas

Luigi Cattivelli, especialista em genômica do trigo, lembra que a história do trigo duro remonta a mais de 10 mil anos, quando agricultores neolíticos começaram a cultivar a espelta, uma gramínea selvagem. Ao longo das gerações, por meio de seleções e cruzamentos, os humanos aprimoraram a espelta para criar o trigo duro, essencial para a produção do macarrão, especialmente na Itália.

Cattivelli, atualmente diretor do Centro de Pesquisa Genômica em Fiorenzuola, Itália, destaca que o futuro da agricultura depende da capacidade de desenvolver variedades de trigo mais resistentes às condições climáticas extremas. Esse trabalho é realizado em parceria com cientistas de diversos países e utiliza tecnologias avançadas, como a computação em nuvem, para analisar os genomas de várias variedades de trigo duro.

O Projeto Pangenoma e a computação em nuvem

No Projeto Pangenoma, os cientistas analisam os genomas de aproximadamente 40 variedades de trigo para identificar características que permitam a cultura prosperar em condições adversas, como secas e calor excessivo. Além disso, buscam por genes que tornem o trigo mais eficiente no uso de recursos naturais, como água e fertilizantes, além de aumentar sua resistência a doenças e pragas.

Para dar suporte a esse trabalho, foi criada uma infraestrutura de computação de alto desempenho na nuvem da Microsoft, que facilita o armazenamento e o processamento de enormes quantidades de dados genéticos. Curtis Pozniak, geneticista do Centro de Desenvolvimento de Culturas da Universidade de Saskatchewan, no Canadá, explica que a computação em nuvem permite o compartilhamento de dados com uma vasta rede de especialistas ao redor do mundo, acelerando a descoberta de soluções.

Avanços na genômica e a colaboração global

A genômica, que combina biologia, bioinformática e tecnologia da informação, tem sido fundamental para entender o trigo de maneira mais detalhada. A análise genômica do trigo dura revela que essa planta possui um genoma muito complexo, com cerca de 10,5 bilhões de bases de DNA, mais do que o genoma humano. A pesquisa em andamento visa identificar genes que conferem resistência a estresses ambientais, como altas temperaturas e escassez de água.

Primetta Faccioli, responsável pela criação do sistema de nuvem Azure para análise genômica no CREA, observa que a colaboração entre cientistas de diversas partes do mundo é essencial para lidar com os desafios impostos pelas mudanças climáticas. A tecnologia em nuvem permite que os pesquisadores trabalhem juntos de forma mais eficaz, compartilhando dados em tempo real e acelerando o processo de descoberta de novas variedades de trigo.

Inovações no cultivo do trigo e o futuro da agricultura

Pesquisadores como Elisabetta Mazzucotelli, também do CREA, estão explorando o genoma do trigo para redescobrir características genéticas antigas que podem ser vitais para enfrentar as adversidades climáticas. A capacidade de comparar grandes volumes de dados genéticos, com o apoio de supercomputadores, está permitindo identificar diferenças sutis entre plantas, como uma resistência superior a doenças ou uma adaptação mais eficiente ao solo.

Ao contrário dos métodos tradicionais, que envolviam o envio de dados fisicamente por discos rígidos, a nuvem Azure oferece uma plataforma de computação de alto desempenho que torna possível o processamento simultâneo de grandes quantidades de informações. A infraestrutura criada permite aos cientistas realizar pesquisas de forma mais eficiente e alcançar resultados mais rápidos.

O trabalho realizado por esses cientistas não se limita apenas ao avanço da produção de trigo para macarrão, mas visa contribuir para o desenvolvimento de soluções agrícolas que possam garantir a segurança alimentar diante dos desafios impostos pelas mudanças climáticas. Assim, as descobertas que emergem desse esforço global poderão, em um futuro próximo, ser aplicadas no cultivo de trigo e outras culturas essenciais para a alimentação mundial.