Interregional Grain Flows and Carbon Responsibility in China: Two-Stage Network DEA and Allocation Optimization for Low-Carbon Agricultural Governance

Imagine um sistema vasto e interconectado onde o alimento é cultivado em um lugar, transportado por centenas de milhas e comido em outro. Neste sistema, o custo ambiental de cultivar esse alimento — como as emissões de carbono de tratores e fertilizantes — permanece na fazenda, mas o benefício do alimento termina em uma cidade distante. Por décadas, cientistas e formuladores de políticas lutaram para medir quem é verdadeiramente responsável pelo impacto ambiental do nosso suprimento de alimentos. Os métodos tradicionais costumam olhar para uma única região de forma isolada, como um quarto fechado, contando apenas a poluição gerada dentro de suas fronteiras. Essa abordagem cria um ponto cego: ela faz com que as cidades que importam alimentos pareçam limpas e eficientes, enquanto punem as regiões rurais que produzem o alimento para o resto do país. À medida que as mudanças climáticas nos forçam a repensar como gerenciamos os recursos, compreender o fluxo oculto de ônus ambientais entre regiões tornou-se crítico. Se não pudermos ver o quadro completo de onde as emissões vêm e para onde vão, não poderemos desenhar estratégias justas ou eficazes para reduzi-las.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Hefei e de uma empresa de investimento de Anhui abordou este problema desenvolvendo uma nova maneira de mapear a jornada dos grãos através da China. Eles se concentraram na vasta rede de produção e consumo de grãos do país, onde algumas províncias produzem muito mais do que precisam e enviam o excedente para outras. Os pesquisadores construíram uma estrutura computacional que trata o movimento de grãos não apenas como uma transação comercial, mas como uma transferência de responsabilidade ambiental. Em vez de visualizar cada província como uma ilha separada, seu modelo conecta os pontos entre a fase agrícola, onde insumos como água, fertilizantes e maquinário são usados para cultivar as culturas, e a fase de circulação, onde esse grão é transportado e processado em alimento para os consumidores. Ao rastrear o grão conforme ele se move das regiões de excedente para as regiões de déficit, a equipe pôde calcular quanto do ônus de carbono é transferido do comedor para o produtor.

O estudo analisou dados de trinta províncias chinesas ao longo de cinco anos, de 2017 a 2021. Os pesquisadores encontraram uma divisão clara e, muitas vezes, injusta no sistema. Províncias que exportam grãos, como as do nordeste e das planícies centrais, geralmente operam com alta eficiência de produção. Elas utilizam fazendas altamente mecanizadas para cultivar quantidades massivas de alimentos. No entanto, como estão cultivando comida para toda a nação, elas também suportam o peso das emissões de carbono associadas ao cultivo. Em contraste, as províncias que importam grãos, frequentemente localizadas ao longo da rica costa leste, parecem ter emissões locais muito baixas porque não produzem muito de sua própria comida. Seus registros locais mostram um perfil ambiental limpo, mas isso é uma ilusão criada pelo fato de terem terceirizado o trabalho sujo da produção para outras regiões. Os pesquisadores demonstraram que, se essas províncias importadoras fossem forçadas a cultivar todo o seu próprio alimento sem ajuda de vizinhos, suas emissões de carbono locais disparariam, revelando o verdadeiro custo de seu consumo.

Para testar o quanto esse comércio inter-regional realmente altera o cenário ambiental, os pesquisadores criaram um cenário hipotético ("e se") onde os grãos não pudessem circular entre as províncias. Nesta simulação de sistema fechado, eles calcularam o que aconteceria se cada província tivesse que depender exclusivamente de suas próprias terras. Os resultados foram drásticos. Sem a capacidade de transportar grãos das áreas de excedente para as áreas de déficit, as emissões de carbono provenientes da agricultura nas regiões importadoras saltariam dramaticamente. Por exemplo, o estudo observou que uma grande província importadora como Pequim veria suas emissões agrícolas aumentarem para cerca de vinte e seis vezes o seu nível atual se tivesse que produzir todo o seu próprio grão. Inversamente, as regiões exportadoras veriam suas emissões diminuírem significativamente, pois não estariam mais cultivando comida para cidades distantes. Essa comparação provou que o sistema atual de movimentação de grãos na verdade ajuda a reduzir a quantidade total de carbono emitida pelo cultivo em todo o país, mas o faz concentrando o ônus nas regiões produtoras.

Os pesquisadores então fizeram uma pergunta mais prática: se devemos manter a quantidade total de grãos produzidos para a nação exatamente a mesma, podemos rearranjar quem cultiva o quê para reduzir as emissões ainda mais? Eles usaram seu modelo para simular o deslocamento das responsabilidades de produção entre as províncias que já exportam grãos. O objetivo era mover mais o cultivo para as regiões mais eficientes e menos para as menos eficientes, sem alterar a oferta total de alimentos. A simulação mostrou que esse tipo de realocação estratégica poderia reduzir as emissções de carbono relacionadas ao cultivo nacional em quase 5 por cento. Especificamente, as emissões totais do cultivo poderiam cair de 55,65 milhões de toneladas para 52,91 milhões de toneladas. Essa redução seria alcançada direcionando mais a produção para províncias com terras agrícolas contíguas e avançadas em maquinário, que podem cultivar grãos com menos carbono por tonelada, enquanto solicita-se que províncias com terras fragmentadas ou custos mais altos produzam um pouco menos.

O estudo também examinou o que impulsiona essas diferenças de eficiência. Eles descobriram que regiões com uma proporção maior de culturas de grãos e mais urbanizadas tendiam a ser mais eficientes, provavelmente devido ao melhor acesso à tecnologia e aos mercados. No entanto, também descobriram que proteções ambientais rigorosas, como grandes reservas naturais, às vezes dificultavam o alcance de pontuações de alta eficiência. Isso ocorre porque os agricultores nessas áreas são forçados a cultivar alimentos em terras menos adequadas, exigindo mais fertilizantes e água para obter o mesmo rendimento. Os pesquisadores concluíram que uma abordagem de política ambiental de tamanho único não funcionará. Uma província que importa alimentos enfrenta desafios diferentes de uma que exporta. Regiões importadoras precisam focar na logística e na redução de desperdícios na cadeia de suprimentos, enquanto regiões exportadoras precisam de apoio para melhorar suas técnicas agrícolas e gerenciar a pesada carga ambiental que carregam para o resto do país.

Em última análise, esta pesquisa oferece uma nova maneira de pensar sobre a justiça na governança climática. Ela sugere que não podemos simplesmente olhar para um mapa de emissões e assumir que os números contam toda a história. A responsabilidade pela pegada de carbono do nosso alimento é compartilhada através da rede de produção e consumo. O estudo propõe que as políticas devem refletir essa realidade, criando sistemas de contabilidade que reconheçam o ônus colocado sobre as regiões exportadoras. Sugere que as regiões que se beneficiam das importações de grãos devem contribuir para os custos ambientais das regiões que cultivam seu alimento. Ao compreender esses fluxos ocultos, os formuladores de políticas podem desenhar melhores estratégias para reduzir as emissões sem comprometer o suprimento de alimentos, garantindo que o custo de alimentar a nação seja compartilhado de forma mais equitativa e eficaz.