How supercharged plants could slow climate change | Joanne Chory

Tradutor: Daniela Silva Revisora: Margarida Ferreira

I recently had an epiphany.

Há uns tempos tive uma inspiração.

I realized that I could actually play a role

Apercebi-me que me era possível fazer a diferença

in solving one of the biggest problems that faces mankind today,

e ajudar a resolver um dos maiores problemas da humanidade,

and that is the problem of climate change.

o problema da alteração climática.

It also dawned on me that I had been working for 30 years or more

Apercebi-me também que trabalhara durante mais de 30 anos

just to get to this point in my life

para chegar a este ponto na minha vida

where I could actually make this contribution to a bigger problem.

em que o meu contributo serve de resposta a um problema de maior dimensão.

And every experiment that I have done in my lab

E que o trabalho desenvolvido no meu laboratório

over the last 30 years

ao longo de 30 anos,

and people who work for me did in my lab over the last 30 years

juntamente com o trabalho dos meus pares ao longo desse período,

has been directed toward doing the really big experiment,

tem vindo a convergir em direção a uma grande investigação,

this one last big experiment.

a esta última grande investigação.

So who am I?

Quem sou eu?

I'm a plant geneticist.

Sou geneticista botânica.

I live in a world where there's too much CO2 in the atmosphere

Vivo num mundo onde existe CO2 em demasia na atmosfera

because of human activity.

devido à atividade humana.

But I've come to appreciate the plants

Como tal, tenho vindo a admirar as plantas

as amazing machines that they are,

como as incríveis máquinas que verdadeiramente são,

whose job has been, really, to just suck up CO2.

e cujo trabalho tem sido, essencialmente, absorver CO2.

And they do it so well,

E fazem-no muito bem,

because they've been doing it for over 500 million years.

porque é o que têm feito ao longo de mais de 500 milhões de anos.

And they're really good at it.

E são exímias no que fazem.

And so ...

Posto isto...

I also have some urgency I want to tell you about.

Tenho também de confessar um sentimento de urgência.

As a mother, I want to give my two children a better world

Como mãe, quero deixar aos meus filhos um mundo melhor

than I inherited from my parents,

que aquele que herdei dos meus pais,

it would be nicer to keep it going in the right direction,

seria ótimo mantê-lo a avançar na direção certa,

not the bad direction.

e afastá-lo da direção errada.

But I also ...

Além disso...

I've had Parkinson's for the last 15 years,

Foi-me diagnosticada a Doença de Parkinson, há 15 anos,

and this gives me a sense of urgency that I want to do this now,

o que me dá esta urgência de querer tornar isto possível já,

while I feel good enough to really be part of this team.

enquanto ainda me é possível fazer parte desta equipa.

And I have an incredible team.

E que equipa fenomenal, esta!

We all work together,

Trabalhamos todos em conjunto,

and this is something we want to do because we have fun.

e gostamos de fazer parte disto, porque nos divertimos no processo.

And if you're only going to have five people trying to save the planet,

Quando temos apenas cinco pessoas a tentar salvar o planeta,

you better like each other,

é bom que se deem bem,

because you're going to be spending a lot of time together.

porque vão ter de passar imenso tempo juntas.

(Laughter)

(Risos)

OK, alright. But enough about me.

Muito bem. Chega de falar de mim.

Let's talk about CO2.

Vamos falar sobre CO2.

CO2 is the star of my talk.

O CO2 é a vedeta da minha palestra.

Now, most of you probably think of CO2 as a pollutant.

Provavelmente, a maioria de vós vê o CO2 como um poluente.

Or perhaps you think of CO2 as the villain in the novel, you know?

Ou talvez vejam o CO2 como o vilão da história, não é?

It's always the dark side of CO2.

É famoso, o lado negro do CO2.

But as a plant biologist, I see the other side of CO2, actually.

Porém, devido à minha profissão, eu vejo o outro lado do CO2.

And that CO2 that we see,

No que toca ao CO2, eu e a minha equipa

we see it differently because I think we remember, as plant biologists,

vemo-lo com outros olhos, porque creio que nos lembramos,

como botânicos que somos,

something you may have forgotten.

de algo que podem ter esquecido.

And that is that plants actually do this process called photosynthesis.

Refiro-me a um processo realizado pelas plantas, a fotossíntese.

And when they do photosynthesis --

Quando as plantas fazem fotossíntese

all carbon-based life on our earth

— reparem, o carbono é um componente essencial à vida no nosso planeta,

is all because of the CO2 that plants and other photosynthetic microbes

tudo na vida se deve ao CO2 que as plantas e outros micro-organismos fotossintéticos

have dragged in from CO2 that was in the atmosphere.

conseguem retirar da atmosfera.

And almost all of the carbon in your body came from air, basically.

Essencialmente, quase todo o carbono presente no nosso corpo veio do ar.

So you come from air,

Fomos criados a partir do ar,

and it's because of photosynthesis,

e devemo-lo à fotossíntese,

because what plants do is they use the energy in sunlight,

visto que aquilo que as plantas fazem é usar a energia dos raios solares,

take that CO2 and fix it into sugars.

para pegar no CO2 e fixá-lo em açúcares.

It's a great thing.

É incrível.

And the other thing that is really important

Outra informação bastante importante

for what I'm going to tell you today

e que quero aqui transmitir hoje

is that plants and other photosynthetic microbes

é que as plantas e outros micro-organismos fotossintéticos

have a great capacity for doing this --

são bastante eficientes no que fazem

twentyfold or more than the amount of CO2 that we put up

— são capazes de recolher 20 vezes mais CO2

que o libertado pela atividade humana.

because of our human activities.

And so, even though we're not doing a great job

Assim sendo, ainda que não tenhamos a melhor prestação

at cutting our emissions and things,

na redução de emissões de CO2,

plants have the capacity,

as plantas têm a capacidade,

as photosynthetic organisms, to help out.

como organismos fotossintéticos, de nos dar uma mãozinha.

So we're hoping that's what they'll do.

Assim, esperamos poder contar com elas.

But there's a catch here.

Existe, porém, um senão.

We have to help the plants a little ourselves,

Precisamos também de lhes dar uma mãozinha,

because what plants like to do is put most of the CO2 into sugars.

visto que, para as plantas, o ideal é fixar a maioria do CO2 em açúcares.

And when the end of the growing season comes,

E quando o período vegetativo chega ao fim,

the plant dies and decomposes,

a planta morre e decompõe-se,

and then all that work they did to suck out the CO2 from the atmosphere

e todo o seu trabalho árduo, a absorver CO2 da atmosfera

and make carbon-based biomass

e a usá-lo para criar biomassa

is now basically going right back up in the atmosphere as CO2.

perde-se, regressando à atmosfera, sob a forma de CO2.

So how can we get plants to redistribute the CO2 they bring in

Então, como fazemos com que as plantas redistribuam o CO2 que absorvem

into something that's a little more stable?

em algo um pouco mais estável?

And so it turns out that plants make this product,

Acontece que as plantas produzem uma substância

and it's called suberin.

denominada suberina.

This is a natural product that is in all plant roots.

Trata-se de uma cera que está presente em todas as raízes de plantas.

And suberin is really cool,

A suberina é um produto fantástico,

because as you can see there, I hope,

uma vez que, como devem poder ver,

everywhere you see a black dot, that's a carbon.

todos os pontos escuros aqui presentes representam um átomo de carbono.

There's hundreds of them in this molecule.

Temos centenas deles nesta molécula.

And where you see those few red dots,

E os pontos vermelhos

those are oxygens.

são átomos de oxigénio.

And oxygen is what microbes like to find

O oxigénio é utilizado pelos micro-organismos

so they can decompose a plant.

para decompor as plantas.

So you can see why this is a perfect carbon storage device.

Dá para perceber que é um sistema perfeito para armazenar carbono.

And actually it can stabilize the carbon that gets fixed by the plant

E também é capaz de estabilizar o carbono que é fixado pela planta

into something that's a little bit better for the plant.

em algo que também é mais adequado para a planta.

And so, why now?

Então, porquê agora?

Why is now a good time to do a biological solution to this problem?

Porquê encontrar agora uma solução biológica para este problema?

It's because over the last 30 or so years --

Precisamente porque, durante os últimos 30 anos

and I know that's a long time, you're saying, "Why now?" --

— e entendo que é um longo período, daí perguntarem "só agora?" —

but 30 years ago, we began to understand

nos últimos 30 anos, começámos a desvendar

the functions of all the genes that are in an organism in general.

as funções de todos os genes que compõem um organismo.

And that included humans as well as plants

O que inclui os seres humanos, bem como as plantas

and many other complicated eukaryotes.

e tantos outros seres eucariontes complexos.

And so, what did the 1980s begin?

Então, que avanços nos trouxe a década de 80?

What began then is that we now know

Um dos avanços foi dar-nos a conhecer

the function of many of the genes that are in a plant

a função de muitos dos genes envolvidos

that tell a plant to grow.

no crescimento de uma planta.

And that has now converged with the fact that we can do genomics

Além disso, hoje em dia, o estudo de genomas

in a faster and cheaper way than we ever did before.

é um processo rápido e acessível, como nunca antes visto.

And what that tells us is that all life on earth is really related,

Com isto, temos vindo a concluir que tudo no nosso planeta está interligado

but plants are more related to each other than other organisms.

mas que o grau de parentesco entre plantas é maior do que em outros seres vivos.

And that you can take a trait that you know from one plant

Torna-se assim possível pegar num atributo de uma dada planta

and put it in another plant,

e colocá-lo noutra planta,

and you can make a prediction that it'll do the same thing.

sendo capazes de prever se surtirá o mesmo efeito.

And so that's important as well.

Foi também um avanço crucial.

Then finally, we have these little genetic tricks that came along,

Por fim, temos estas manobras genéticas que fomos assimilando,

like you heard about this morning --

tal como o que aqui foi debatido esta manhã

things like CRISPR, that allows us to do editing

— falo do sistema CRISPR, que nos permite manipular

and make genes be a little different from the normal state in the plant.

e alterar os genes para os tornar um tanto distintos do seu estado natural na planta.

OK, so now we have biology on our side.

Como veem, temos a biologia do nosso lado.

I'm a biologist, so that's why I'm proposing a solution

Sou bióloga, pelo que a solução que proponho

to the climate change problem

ao problema da alteração climática

that really involves the best evolved organism on earth to do it -- plants.

passa por algo que envolva o organismo mais apto para o fazer — as plantas.

So how are we going to do it?

Então, como tornamos isto possível?

Biology comes to the rescue.

A biologia tem a resposta.

Here we go.

Cá vamos.

OK.

Muito bem.

You have to remember three simple things from my talk, OK?

Quero que assimilem três coisas desta palestra, certo?

We have to get plants to make more suberin than they normally make,

Precisamos que as plantas produzam mais suberina que a quantidade habitual,

because we need them to be a little better than what they are.

de modo a torná-las mais eficientes do que aquilo que são.

We have to get them to make more roots,

Precisamos que as plantas desenvolvam mais raízes,

because if we make more roots, we can make more suberin --

visto que, com mais raízes temos acesso a mais suberina,

now we have more of the cells that suberin likes to accumulate in.

teremos mais células que acumulam suberina.

And then the third thing is, we want the plants to have deeper roots.

E em terceiro lugar, precisamos que as raízes sejam mais profundas.

And what that does is --

E com esta combinação,

we're asking the plant, actually, "OK, make stable carbon,

estamos essencialmente a pedir às plantas, "produzam formas estáveis de carbono,

more than you used to,

"em maiores quantidades,

and then bury it for us in the ground."

"e depositem-nas nos solos."

So they can do that if they make roots that go deep

O que seria possível com raízes mais profundas

rather than meander around on the surface of the soil.

ao invés de raízes que fiquem mais à superfície do solo.

Those are the three traits we want to change:

São esses os três atributos que pretendemos alterar:

more suberin, more roots, and the last one, deep roots.

mais suberina, mais raízes e por fim, raízes mais profundas.

Then we want to combine all those traits in one plant,

Em seguida, resta-nos combinar estes atributos numa só planta,

and we can do that easily and we will do it,

um processo que nos é simples e possível,

and we are doing it actually, in the model plant, Arabidopsis,

e que está atualmente em curso, com a planta Arabidopsis,

which allows us to do these experiments much faster

uma espécie que nos permite fazer estes ensaios mais rapidamente

than we can do in another big plant.

do que com qualquer outra planta de grandes dimensões.

And when we find that we have plants where traits all add up

Quando tivermos plantas em que estes atributos se manifestem em conjunto

and we can get more of them, more suberin in those plants,

e aumentarmos o seu número, com mais suberina presente nessas plantas,

we're going to move it all --

vamos expandir o processo,

we can and we we will, we're beginning to do this --

— novamente, algo possível e que já estamos a fazer —

move it to crop plants.

para passarmos para as plantas de cultivo.

And I'll tell you why we're picking crop plants to do the work for us

Explicarei porque é que estamos a usar plantas de cultivo para este propósito

when I get to that part of my talk.

mais adiante, nesta palestra.

OK, so I think this is the science behind the whole thing.

Creio que já compreendemos a ciência que está na base deste projeto.

And so I know we can do the science, I feel pretty confident about that.

E sei que a conseguimos pôr em prática, sinto-me bastante confiante quanto a isso.

And the reason is because, just in the last year,

E posso dizê-lo porque, no ano passado,

we've been able to find single genes that affect each of those three traits.

conseguimos identificar genes individuais capazes de afetar estes três atributos.

And in several of those cases, two out of the three,

E em vários casos, em dois dos três atributos,

we have more than one way to get there.

existem várias formas de lá chegar.

So that tells us we might be able to even combine within a trait

Isto diz-nos que somos capazes de criar combinações num dado atributo

and get even more suberin.

e com isso obter ainda mais suberina.

This shows one result,

Aqui temos um dos resultados,

where we have a plant here on the right

em que a planta à direita

that's making more than double the amount of root

está a desenvolver mais do dobro das raízes

than the plant on the left,

que a planta da esquerda,

and that's just because of the way we expressed one gene

tudo porque escolhemos expressar um dos genes

that's normally in the plant

que pertence à planta

in a slightly different way than the plant usually does on its own.

de uma forma ligeiramente diferente da sua expressão natural e habitual.

Alright, so that's just one example I wanted to show you.

Este é apenas um exemplo que vos queria mostrar.

And now I want to tell you that, you know,

Queria agora explicar o porquê

we still have a lot of challenges, actually,

de ainda existirem alguns obstáculos

when we get to this problem,

para este problema,

because it takes ...

devido ao que o projeto exige.

We have to get the farmers to actually buy the seeds,

Precisamos que os agricultores comprem estas sementes,

or at least the seed company to buy seeds

ou que, pelo menos, as empresas de sementes

that farmers are going to want to have.

comprem sementes que sejam apelativas aos agricultores.

And so when we do the experiments,

Assim, quando fazemos ensaios, temos de garantir

we can't actually take a loss in yield,

que não temos uma diminuição na produção das culturas,

because while we are doing these experiments,

durante o procedimento dos ensaios

say, beginning about 10 years from now,

visto que daqui a 10 anos,

the earth's population will be even more than it is right now.

a população mundial será ainda maior do que a atual.

And it's rapidly growing still.

E continuará a crescer rapidamente.

So by the end of the century, we have 11 billion people,

Teremos 11 mil milhões de habitantes, no final do século,

we have wasted ecosystems that aren't really going to be able to handle

teremos ecossistemas completamente esgotados e incapazes de responder

all the load they have to take from agriculture.

às necessidades agrícolas mundiais.

And then we also have this competition for land.

Além disso, temos também o problema da competição por terrenos.

And so we figure, to do this carbon sequestration experiment

Chegámos à conclusão que realizar estes ensaios de fixação de carbono

actually requires a fair amount of land.

exige uma vasta extensão de terreno.

We can't take it away from food,

E não é viável roubar terreno ao cultivo de alimentos,

because we have to feed the people that are also going to be on the earth

pois temos de continuar a alimentar a população mundial

until we get past this big crisis.

até ultrapassarmos esta enorme crise.

And the climate change is actually causing loss of yield all over the earth.

Ainda, a alteração climática causa uma redução mundial na produção de culturas.

So why would farmers want to buy seeds

Então, porque haveriam os agricultores de querer comprar sementes

if it's going to impact yield?

que afetem a sua produção?

So we're not going to let it impact yield,

Assim, vamos garantir que tal não acontece,

we're going to always have checks and balances

Vamos ter sempre regulamentações

that says go or no go on that experiment.

que autorizam ou não a continuação dos ensaios.

And then the second thing is, when a plant actually makes more carbon

Adicionalmente, uma planta que produz mais carbono

and buries it in the soil like that,

e o enterra no solo

almost all the soils on earth are actually depleted of carbon

é algo benéfico para os terrenos que atualmente estão esgotados de carbono

because of the load from agriculture,

devido ao ritmo excessivo da agricultura

trying to feed eight billion people,

necessária para alimentar oito mil milhões de pessoas,

which is what lives on the earth right now.

o atual número de habitantes no planeta.

And so, that is also a problem as well.

Este empobrecimento dos solos é também um problema.

Plants that are making more carbon, those soils become enriched in carbon.

Com plantas a produzir mais carbono, também os solos acabam por enriquecer.

And carbon-enriched soils actually hold nitrogen

E solos com altos níveis de carbono têm também uma melhor fixação de azoto

and they hold sulphur and they hold phosphate --

bem como de enxofre e de fosfatos,

all the minerals that are required for plants to grow and have a good yield.

no fundo, minerais essenciais às plantas e a uma produção adequada.

And they also retain water in the soil as well.

Adicionalmente, aumenta também a retenção de água nos solos.

So the suberin will break up into little particles

A suberina divide-se em pequenas partículas

and give the whole soil a new texture.

que conferem ao solo uma textura nova.

And as we've shown that we can get more carbon in that soil,

E, como podem ver, um solo com mais carbono

the soil will get darker.

acaba também por escurecer.

And so we will be able to measure all that,

São variáveis mensuráveis, conseguiremos avaliá-las,

and hopefully, this is going to help us solve the problem.

e esperamos que esta solução ajude a resolver este problema.

So, OK.

Muito bem.

So we have the challenges of a lot of land that we need to use,

Temos então estes obstáculos, a grande extensão de terreno necessária,

we have to get farmers to buy it,

a venda das sementes aos agricultores,

and that's going to be the hard thing for us, I think,

e, para nós, esse vai ser um verdadeiro desafio,

because we're not really salesmen,

visto que não somos vendedores natos,

we're people who like to Google a person rather than meet them,

preferimos pesquisar no Google uma pessoa, em vez de a conhecer,

you know what I mean?

entendem?

(Laughter)

(Risos)

That's what scientists are mostly like.

É esse o tipo de pessoa que os cientistas costumam ser.

But we know now that, you know, no one can really deny --

Mas, sabem, a este ponto, já ninguém pode negar

the climate is changing, everyone knows that.

que o clima está a mudar, já todos podemos constatar este facto.

And it's here and it's bad and it's serious,

É real, é intimidante, é grave,

and we need to do something about it.

e é algo que exige uma resposta nossa.

But I feel pretty optimistic that we can do this.

Mas confesso que estou otimista que seremos capazes de o fazer.

So I'm here today as a character witness for plants.

Hoje, estou aqui perante vós como testemunha abonatória das plantas.

And I want to tell you that plants are going to do it for us,

Acredito que as plantas são a resposta a este desafio,

all we have to do is give them a little help,

apenas temos de as ajudar um pouco,

and they will go and get a gold medal for humanity.

e garanto que terão um desempenho perfeito em nome da humanidade.

Thank you very much.

Muito obrigada.

(Applause)

(Aplausos)

(Cheers)

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)

I finally got it out.

Consegui terminar, por fim.

Chris Anderson: Wow.

Chris Anderson: Uau!

Joanne, you're so extraordinary.

Joanne, és uma pessoa incrível.

Just to be sure we heard this right:

Deixa-me apenas confirmar umas coisas:

you believe that within the next 10 years

acreditas que nos próximos 10 anos

you may be able to offer the world

serão capazes de disponibilizar

seed variants for the major crops, like -- what? -- wheat, corn, maybe rice,

variantes de sementes de várias culturas, tais como o trigo, o milho, até o arroz,

that can offer farmers just as much yield,

que geram os mesmos níveis de produção que as sementes originais,

sequester three times, four times, more carbon than they currently do?

mas que fixem três ou quatro vezes mais carbono que as atuais?

Even more than that?

Ou quem sabe ainda mais?

Joanne Chory: We don't know that number, really.

Joanne Chory: Esse número ainda não está confirmado.

But they will do more.

Mas possivelmente ainda mais.

CA: And at the same time,

CA: E simultaneamente,

make the soil that those farmers have more fertile?

as sementes conseguirão tornar o solo dos agricultores mais fértil?

JC: Yes, right.

JC: Sim, correto.

CA: So that is astonishing.

CA: Absolutamente impressionante.

And the genius of doing that and a solution that can scale

Uma solução genial, capaz de expandir e amplificar

where there's already scale.

algo que já existe.

JC: Yes, thank you for saying that.

JC: Sim, obrigada por dizeres isso.

CA: No, no, you said it, you said it.

CA: Não, não, são palavras tuas.

But it almost seems too good to be true.

Quase parece uma solução boa de mais para ser real.

Your Audacious Project is that we scale up the research in your lab

A tua ideia para o "The Audacious Project" é expandirmos a tua investigação

and pave the way to start some of these pilots

de modo de implementar estes modelos

and make this incredible vision possible.

e assim, tornar possível esta incrível visão.

JC: That's right, yes, thank you.

JC: Exatamente, obrigada.

CA: Joanne Chory, thank you so much.

CA: Joanne Chory, muito obrigado.

Godspeed.

Desejo-te a maior sorte.

(Applause)

(Aplausos)

JC: Thank you.

JC: Obrigada.