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A agricultura e as mudanças climáticas globais

As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa da atmosfera e causando mudanças no clima do planeta. Essas atividades intensificadas após a revolução industrial no final do século XVIII resultaram do uso de fontes de combustível fóssil, desmatamento e outras mudanças no uso da terra. Certamente, num futuro próximo, devido às mudanças climáticas globais, ocorrerão modificações no cenário agrícola brasileiro. Os impactos podem ser positivos, negativos ou neutros, pois as mudanças podem diminuir, aumentar ou não ter efeito sobre as plantas, doenças, pragas e outros organismos em cada região ou época, além dos demais componentes do agroecossistema.

A concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera tem atingido níveis significativamente altos nos últimos 650 mil anos. Desde 2000, a taxa de crescimento da concentração de CO2 está aumentando muito rapidamente em relação às décadas anteriores. O mesmo tem ocorrido para o gás metano (CH4), óxido de nitrogênio (N2O) e outros gases do efeito estufa.

Os modelos de previsão de mudanças climáticas do Centro de Distribuição de Dados do IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas) apresentam resultados bastante variáveis quanto ao comportamento da América do Sul. Contudo, todos prevêem aumento de temperatura para todo o continente. Quanto à precipitação as projeções indicam aumento de chuva em algumas regiões e diminuição em outras, podendo inclusive haver inversão em função da época do ano.

Sem dúvidas as mudanças climáticas também ocorrerão no Brasil e, talvez, com efeitos mais danosos pela vulnerabilidade histórica que o país apresenta a desastres naturais, como secas, enchentes e deslizamentos de encostas. Essas mudanças afetam diretamente a agricultura e as áreas florestais brasileiras Alguns estudos simulando os impactos sobre a agricultura por meio de modelos matemáticos já foram apresentados para o trigo, milho, soja, café, feijão e arroz. Esses estudos têm previsto perdas econômicas anuais provocadas pelo aumento de 1ºC na temperatura, chegando a valores de 375 milhões de dólares para o café, somando os estados de Minas Gerais, Paraná e São Paulo, e 61 milhões de dólares para o milho em São Paulo. Além desses, outros estudos contemplam efeitos sobre pragas, doenças, solos e outros aspectos do sistema produtivo agrícola.

Ao se considerar que a condição climática será de fato alterada, com base nos cenários previstos pelo IPCC (10) é possível formular algumas hipóteses sobre a dinâmica da agricultura no Brasil e no mundo.

Culturas anuais

Uma hipótese aceitável é sua migração para zonas temperadas, com boa possibilidade de ganho de produtividade nas espécies de ciclo fotossintético C4, denominação dada ao grupo de plantas das gramíneas (milho, sorgo e cana-de-açúcar) cujas características anatômicas e fisiológicas implicam em maior habilidade dessas plantas em conviver em ambientes mais quentes e com elevada irradiância solar, tornando-as supostamente mais aptas a suportar as condições que devem imperar nos verões das regiões temperadas. Já as plantas C3 (feijão, soja, café), em contrapartida apresentam maior sensibilidade às condições de oferta ambiental abundante em relação à temperatura e à radiação solar. Neste tipo de ambiente ocorre o fenômeno conhecido como fotorrespiração nessas espécies que é tido como um processo de autodefesa do aparelho fotossintético, principalmente em plantas expostas às altas intensidades luminosas, com o objetivo de dissipar o acúmulo de moléculas que, em condições ideais de temperatura e radiação, são úteis à célula, mas que, quando produzidos intensamente, podem se acumular e danificar as estruturas fotossintéticas.

Com base nessa breve comparação, parece razoável inferir que as espécies C4 estejam mais preparadas para a elevação da temperatura do que as espécies C3. As porcentagens de perdas de área indicam níveis diferentes de impactos sobre as diferentes culturas, sendo que o milho, gramínea de ciclo C4, sofrerá menos com as altas temperaturas, pois apresenta aumento da taxa de fotossíntese para temperaturas de até aproximadamente 30ºC. Estimativas preliminares para a cana-de-açúcar para os estados de São Paulo, Mato Grosso e Goiás, também apontam nessa direção.

Culturas perenes

Mostram melhor desempenho em ambientes tropicais com menor sazonalidade, onde as condições de temperatura e disponibilidade de água ocorrem de maneira adequada à manutenção do seu ciclo fenológico ao longo do ano. Ao se considerar os novos cenários projetados pelos modelos climáticos, nos quais a temperatura deve se elevar ao longo de todo o ano e com mais intensidade no inverno e a chuva deve se concentrar durante os meses de verão, acentuando e prolongando o período de seca no inverno, é razoável formular a hipótese de que a deficiência hídrica neste período aumentará em comparação ao que se observa atualmente. Conseqüentemente, as espécies perenes teriam maior dificuldade em suportar o estresse por falta d’água durante o período mais seco do ano, sendo mais prejudicadas que as culturas anuais.

Porém, as respostas fisiológicas às diferentes condições ambientais não são lineares e mesmo sem alterações genéticas, plantas crescendo sob nova condição ambiental mostram capacidade de adaptação. Um exemplo é o comportamento de plantas crescendo em estufas com aumento da concentração de CO2, ocorrendo um fenômeno conhecido como “fertilização por CO2”. Em condições de campo esse comportamento não é tão claro.

Patógenos de plantas

Estão normalmente presentes em sistemas naturais e agrícolas, sendo um dos primeiros organismos a demonstrarem o efeito das mudanças climáticas devido à numerosa população, facilidade de reprodução e dispersão e curto espaço entre gerações. Dessa forma, eles constituem um grupo fundamental como indicador biológico que precisa ser avaliado quanto aos impactos das mudanças climáticas além de serem responsáveis por perdas de produção e uma ameaça potencial à sustentabilidade dos agroecossistemas.

Insetos-praga

Alguns estudos têm demonstrado que a introdução de fungos endofíticos (vivem dentro da planta sem causar danos) em plantas de importância agronômica as torna mais resistentes a alterações do clima. Dessa forma, a elevação do nível de CO2 atmosférico, por exemplo, pode afetar, além das relações entre a planta hospedeira e o microrganismo endofítico, também as relações entre insetos herbívoros e as plantas, e destes com os endofíticos. Tal alteração ambiente pode causar efeitos na composição nutricional e em fatores aleloquímicos das folhas, sendo que para muitas plantas, a redução do valor nutricional resulta do aumento do conteúdo de amido e carboidratos e declínio no teor de nitrogênio. Essas alterações causam mudanças no consumo e crescimento de insetos herbívoros. Como as folhas apresentam aumento da relação carboidrato/ nitrogênio em ambientes com elevado teor de CO2, os insetos compensam parcialmente essa mudança aumentando as taxas de consumo.

É importante salientar que as respostas fisiológicas das diferentes plantas, patógenos e insetos às diferentes condições ambientais não são lineares e, mesmo sem alterações genéticas, plantas crescendo sob nova condição ambiental mostram capacidade de se adaptação. É preciso avançar nas simulações de cenários agrícolas que sejam mais próximos do futuro real e processos fisiológicos. O desenvolvimento de pragas e doenças com base na alteração climática, as mudanças de métodos nos sistemas produtivos e as projeções de avanços tecnológicos devem ser passíveis de modelagem matemática e incorporáveis aos modelos hoje utilizados para que possamos compreender melhor as mudanças que estão por vir.

O Brasil por possui uma matriz energética relativamente limpa e, resolvida a questão do desmatamento e das queimadas, poderá deixar de ser um dos maiores emissores do mundo para ocupar uma posição de destaque no cenário ambiental global.

Bibliografia

Ghini, R.; Hamada, E.; Betiol, W. Climate Change and Plant Disease. Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.), v.65, special issue, p.98-107, 2008.

Pellegrino, G.Q.; Assad, E.D.; Marin, F.R. Mudanças climáticas globais e a agricultura no Brasil. Revista Multiciência. Campinas.