Retendo-se ao aumento de temperatura, é possível, segundo AYOADE (2001), apontar algumas alterações/limitações no comportamento vegetal, tais como:
• Temperaturas do ar e do solo afetam todos os processos de crescimento da planta, ou seja, todos os cultivos possuem limites térmicos mínimos, ótimos e máximos para cada um de seus estágios de crescimento;
• O aumento de temperatura aumenta a energia cinética, a excitação de elétrons e os processos enzimáticos e químicos;
• O limite acontece quando com o aumento da temperatura não se tem mais
aumento na realização dos processos (o ganho líquido de CO2 em condições
de altas temperaturas é fortemente afetado pela respiração. Em condições de
baixa concentração de CO2 e altas temperaturas, não ocorre fotossíntese,
principalmente em plantas C3);
• A fotossíntese responde positivamente à temperatura até certo ponto (plantas C4 apresentam maior taxa de fotossíntese em altas temperaturas; as C3, quando aumenta a temperatura, fecha os estômatos e diminui a fotossíntese); • As temperaturas letais mais altas para a maioria das plantas se situam entre 50
e 60°C, quando ocorre a desnaturação de moléculas e elas perdem a forma adequada para encaixe com outra molécula;
• A maioria das reações químicas de importância biológica é conduzida por
enzimas e proteínas que são capazes de manter a sua estrutura química somente para temperaturas inferiores a 45°C;
• O resfriamento prolongado das plantas, com temperaturas acima do ponto de
congelamento, retarda o crescimento vegetal e pode matar plantas adaptadas somente às condições quentes;
• O calor excessivo pode destruir o protoplasma vegetal, pois ele tem um efeito ressecante sobre as plantas e as rápidas taxas de transpiração podem levar ao murchamento.
Segundo AYOADE (2001), o clima é uma das variáveis mais importantes na produção agrícola, apesar dos avanços tecnológicos, pois esse fator afeta a agricultura e determina a adequação da produção de alimentos de dois modos: o primeiro é devido aos azares climáticos, tais como geadas e secas; e o segundo, devido ao controle exercido pelo clima em relação às áreas onde se devem plantar determinadas culturas.
Esta sensibilidade por parte de diversas culturas às variações climáticas - particularmente do regime de chuvas e de temperatura - ressalta a importância estratégica das previsões climáticas e do zoneamento agrícola. Para DOORENBOS (1994), a agricultura é a atividade mais subordinada ao clima, sendo que “o êxito ou insucesso das colheitas dependem em 30% a 40% do comportamento do clima”.
Recentemente, a revista Science publicou um conjunto de pesquisas e comentários fornecendo dados que mostram a influência negativa das atividades antrópicas no planeta. Em um desses estudos, cientistas da NASA (agência espacial
americana) comprovam, com a ajuda de satélites, que, em média, 29% da radiação solar que incide sobre a Terra é refletida diretamente de volta para o espaço. O estudo mostra que houve uma pequena redução neste valor nos últimos tempos - ou seja, parte fica retida no planeta. A radiação solar é a fonte básica de energia para que a vida se desenvolva: em um sistema climático equilibrado, a quantidade recebida pela Terra e o que devolve para o espaço é equivalente. Se a relação é alterada, todo o ciclo hidrológico, glacial e ecossistêmico é influenciado (GISS, 2008).
9 Estudo de Caso (1): Cenários do efeito do aquecimento sobre culturas
selecionadas
Levando em consideração o panorama traçado pelo “Intergovernmental Panel on Climate Change” (IPCC, 2001), a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA, 2005), por meio da sua unidade Informática Agropecuária, em associação com o Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura (CEPAGRI) da UNICAMP, desenvolveu um projeto que prevê a simulação de variações climáticas, denominado: “impacto das variações do ciclo hidrológico no zoneamento agroclimático brasileiro, em função do aquecimento global”. Este projeto visou avaliar um novo zoneamento, baseado na metodologia existente e em simulações e modelagem dessas variações, a fim de evitar perdas futuras e um aumento da cobertura anual do PROAGRO.
O processo para criar um Zoneamento Agrícola baseado nos riscos climáticos, de acordo com ASSAD e CUNHA (2001), “deu-se através da integração de modelos de simulação de crescimento e desenvolvimento de culturas, base de dados de clima e de solo, técnicas de análise de decisão e ferramentas de geoprocessamento”. Para o desenvolvimento das simulações se adotou a metodologia que levou em consideração a análise frequencial da precipitação pluviométrica e do ISNA (Índice de Satisfação da Necessidade de Águas das Culturas) que é a relação entre ETR (evapotranspiração real) e a ETM (evapotranspiração máxima).
Trabalhou-se com três tipos de solo segundo a capacidade de armazenamento de água, ou capacidade de água disponível (CAD) que foi estimada em função da profundidade efetiva do sistema radicular da cultura, resultando em valores de CAD de 30, 50 e 70mm, para os tipos I, II e III, respectivamente.
Referente às cultivares (soja), FARIA et al. (2001), apud ASSAD e CUNHA (2001), elegeram duas cultivares hipotéticas, consideradas perfeitamente adaptadas às condições termofotoperiódicas dos diversos locais, com ciclos diferentes, as quais foram chamadas de Precoce e Tardias (para as simulações desse trabalho adotaram- se a cultivar de 120 dias, devido a grande quantidade de mapas que seriam gerados com as duas simulações). A duração de cada estádio fenológico foi determinada para
cada cultivar. Os coeficientes de cultura (Kc) empregados para estimar o consumo hídrico em cada fase foram adaptados daqueles obtidos por Berlato et al. (1986) e por Doorenbod e Kassam (1979).
Na etapa seguinte, de acordo com esses mesmos autores, já com as variáveis obtidas, utilizou-se um modelo BIPZON de simulação do balanço hídrico da cultura. Por fim, usaram programas de interpolação de dados (Surfer 32 ®) e um programa na conversão para o formato da base cartográfica dos estados do Brasil (DXFCONV2 ®). No Quadro 13 são indicados os principais impactos que podem ocorrer com os aumentos da temperatura para 1, 3 e 5,8ºC, respectivamente, para culturas selecionadas (EMBRAPA, 2005). Foram elaborados vários gráficos que representam todos os cenários estudados.
De acordo com ASSAD e CUNHA (2001), no caso da soja, o maior impacto é
quando a cultura é cultivada em solo arenoso, saindo de 3.403.085 km2 de área
potencialmente produtiva para 572.515 km2, caso ocorra um aumento de 5,8ºC. Isso
representa uma redução de 75% na área potencialmente produtiva hoje. No caso do milho, o maior impacto é quando a cultura é cultivada em solo arenoso, saindo de 4.662.284 km2 de área potencialmente produtiva para 2.916.664 km2, caso ocorra um aumento de 5,8ºC. Isso representa uma redução de 37% na área potencialmente produtiva hoje.
No caso do feijão, segundo esses mesmos autores, o maior impacto é quando
a cultura é cultivada em solo arenoso, saindo de 4.786.270 km2 de área
potencialmente produtiva para 3.073.634 km2, caso ocorra um aumento de 5,8ºC. No
caso do arroz, o maior impacto é quando a cultura é cultivada em solo arenoso, saindo de 3.814.409 km2 de área potencialmente produtiva para 1.863.127 km2, caso ocorra um aumento de 5,8 graus. Para cada tipo de solo, os impactos são quantificados como se apresenta no Quadro 9.
QUADRO 9 - Alteração das áreas de plantio no Brasil em função do aquecimento global para culturas selecionadas
SOJA
SOLO ÁREAS APTA +1ºC +3ºC +5,8ºC PLANTIO
MÉDIO km² 3.403.085 2.934.040 2.197.683 1.097.025 01-10/11 % 100 86 65 32 ARENOSO km² 2.246.963 1.934.397 1.443.263 572.515 11-20/11 % 100 86 64 25 ARGILOSO km² 4.277.859 3.964.606 3.089.636 1.859.495 01-10/11 % 100 93 72 43
FEIJÃO
SOLO ÁREAS APTA +1ºC +3ºC +5,8ºC PLANTIO
MÉDIO km² 5.397.365 5.238.039 4.821.513 4.195.496 21-30/11 % 100 97 89 78 ARENOSO km² 4.786.270 4.532.408 3.978.153 3.073.634 01-10/12 % 100 95 83 64 ARGILOSO km² 5.722.890 5.612.058 5.264.249 4.838.790 21-30/11 % 100 98 92 85 MILHO
SOLO ÁREAS APTA +1ºC +3ºC +5,8ºC PLANTIO
MÉDIO km² 5.113.071 5.029.334 4.768.501 4.350.405 21-30/11 % 100 98 93 85 ARENOSO km² 4.662.284 4.504.038 3.954.298 2.916.664 21-30/11 % 100 97 85 63 ARGILOSO km² 5.329.825 5.236.272 5.018.830 4.755.838 21-30/11 % 100 98 94 89 ARROZ
SOLO ÁREAS APTA +1ºC +3ºC +5,8ºC PLANTIO
MÉDIO km² 4.690.459 4.484.011 3.954.298 3.143.726 21-30/11 % 100 96 84 67 ARENOSO km² 3.814.409 3.379.329 2.561.100 1.863.127 11-20/11 % 100 89 67 49 ARGILOSO km² 5.104.334 4.931.068 4.531.819 3.833.355 21-30/10 % 100 97 89 75
Fonte: ASSAD e CUNHA (2001).
Também foi realizado um estudo sobre o aumento da temperatura média anual do ar de 1ºC, 3ºC e 5,8ºC promoveu uma forte alteração nas regiões consideradas aptas para o plantio do cafeeiro. Considerando o zoneamento atual do café no Estado de Goiás, existem dois níveis de condições climáticas: favorável com irrigação e desfavorável. Ao acrescentar 1ºC na temperatura, ocorre um aumento na demanda evapotranspirativa, provocando maior deficiência hídrica, mesmo considerando um acréscimo de 15% na precipitação pluviométrica (ASSAD e CUNHA, 2001).
Segundo esses mesmos autores, o acréscimo de 1ºC na temperatura provoca um aumento significativo nas áreas inaptas para o cafeeiro da espécie coffea arábica saindo de 61,6% para 85,9%. Analisando os resultados ilustrados na Figura 22 (A), (B) e (C), ao aumentar para 3ºC, 99,9% do Estado de Goiás passam para a condição de inapto, inclusive para o café irrigado. Na situação atual, para garantir a produtividade no Estado de Goiás, o café é recomendado sob condição de irrigação. Em função das temperaturas elevadas, a irrigação aparece como regulador térmico, evitando o abortamento das flores.
Comentam ainda, que com aumento da temperatura, e considerando somente o Cenário 1 (aumento de temperatura de 1ºC) há uma diminuição na área considerada
apta com irrigação de 38,6% para 14,1%, conforme apresentado no Quadro 10. Considerando o Cenário 2 (aumento de temperatura de 3ºC), a área apta com irrigação é praticamente eliminada. Mantida a tendência de aumento de temperatura para os próximos anos e considerando o cenário mais brando, a cafeicultura passa a ser uma prática de alto risco no Estado de Goiás, mesmo em condições de irrigação.
(A) (B) (C)
FIGURA 22 - Zoneamento atual do café para o Estado de Goiás (A); Zoneamento considerando aumento de 1°C na temperatura e 15% na precipitação pluviométrica (B); Zoneamento considerando aumento de 3°C na temperatura e 15% na precipitação pluviométrica (C). Fonte: ASSAD e CUNHA (2001).
Na Figura 23 (A, B, C e D) podem-se observar o Zoneamento atual do café para o Estado de Minas Gerais e os cenários previstos.
(A) (B)
(C) (D)
FIGURA 23 - Zoneamento atual do café para o Estado de Minas Gerais (A); Zoneamento considerando aumento de 1ºC na temperatura e 15% na precipitação pluviométrica (B); Zoneamento considerando aumento de 3ºC na temperatura e 15% na precipitação pluviométrica (C); Zoneamento considerando aumento de 5,8ºC na temperatura e 15% na precipitação pluviométrica (D). Fonte: ASSAD e CUNHA (2001)
QUADRO 10 - Resultados finais da simulação do zoneamento do café em Função dos Cenários de Mudanças Climáticas Apresentados pelo IPCC
Goiás
Porcentagem da Área do Estado por Classe de Aptidão no Zoneamento do Café
Cenário Inapto Excesso
Térmico Risco de Geada Irrigação Recomendada Apto Irrigação Necessária Atual 61,6 0,0 0,0 0,0 0,0 38,4 +1°C +15% Chuva 85,9 0,0 0,0 0,0 0,0 14,1 +3°C +15% Chuva 99,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 +5,8°C +15% Chuva 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Minas Gerais
Porcentagem da Área do Estado por Classe de Aptidão no Zoneamento do Café
Cenário Inapto Excesso
Térmico Risco de Geada Irrigação Recomendada Apto Irrigação Necessária Atual 24,1 0,4 9,7 19,1 8,9 37,7 +1°C +15% Chuva 43,3 1,0 8,4 13,7 12,4 21,1 +3°C +15% Chuva 76,3 3,6 0,0 6,2 7,7 6,1 +5,8°C +15% Chuva 97,4 0,1 0,0 1,1 0,1 1,4
Fonte: ASSAD e CUNHA, 2001.