Apresentação do PowerPoint

Aquecimento Global e Agricultura
Brasileira: vulnerabilidades,
mitigação e adaptação
Eduardo Delgado Assad
Embrapa – GVAgro
Campo Grande 01 de setembro de 2015
Tópicos frequentes na mídia em relação às mudanças globais
• O IPCC NÃO faz ciência. É somente um compilador de trabalhos
publicados na literatura científica...
- A confusão sobre o papel do IPCC (quando é positivo, sem
destaque; quando é negativo, IPCC errou etc.)
•
A recorrência ao termo "vilão" do aquecimento e de tudo...
• - A confusão na divulgação de dados sobre desmatamento na
Amazônia (que aí é problemático por parte dos órgãos de
pesquisa também);
• - "Ceticismo" é inadequado. Na verdade são “negacionistas”, o
que é muito diferente. Há muito espaço dedicado os "céticos“,
porque dá IBOPE, em geral sem suporte científico. Esta postura
mais "desinforma" do que informa.
EVIDÊNCIAS-BASE CIENTÍFICA DO
AQUECIMENTO GLOBAL
EVIDÊNCIAS-BASE CIENTÍFICA DO
AQUECIMENTO GLOBAL
EVIDÊNCIAS-BASE CIENTÍFICA DO
AQUECIMENTO GLOBAL
Evidência nº1 da Ação Humana
A marca dos combustíveis
fósseis no ar e nos corais
Há diferentes tipos de carbono no ar,
conhecidos como isótopos de carbono. O
tipo mais comum é o carbono-12, mais
leve, e preferido pelas plantas.
Combustíveis fósseis, como carvão ou
petróleo, vêm de plantas que viveram há
milhões de anos. Então, quando os
queimamos, nós estamos emitindo mais
deste carbono-12 leve, o que deve causar a
queda da relação com o carbono-13. Isso é
o que se observa em medições na
atmosfera, nos corais e nas esponjas
marinhas. Esta é evidência forte de que o
aumento do dióxido de carbono no ar está
diretamente ligado às emissões humanas.
Medições (relação entre o
carbono-13 e o carbono-12) feitas
na Grande Barreira de Corais.
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010.
Evidência nº2
Menos calor escapando para o espaço
Satélites medem a radiação infravermelha
que sai para o espaço, observando assim
com clareza o efeito estufa. Uma
comparação entre os dados dos satélites,
de 1970 e 1996, verificou que há menos
energia escapando para o espaço nos
comprimentos de onda em que os gases
de efeito estufa absorvem energia.
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010.
Evidência nº3
O padrão de aquecimento
dos oceanos
Os oceanos do mundo têm acumulado calor pelos
últimos 40 anos. O padrão que se observa no
aquecimento dos oceanos pode apenas ser
explicado pelo aquecimento por efeito estufa.
Calor acumulado da Terra desde 1950. A taxa de
acúmulo de calor desde 1970 tem a energia
equivalente a 2,5 bombas de Hiroshima por segundo.
Média móvel de 12 meses das variações da
temperatura global.
Temperatura oceânica observada (vermelho) comparada com os
resultados dos modelos que incluem aquecimento por efeito
estufa (verde).
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010
Evidência nº4
Noites mais quentes do que os dias...
Um efeito estufa mais intenso implicaria que noites deveriam se aquecer
mais rápido do que os dias. Durante o dia, o Sol aquece a superfície da
Terra. À noite, a superfície resfria-se, irradiando calor para o espaço. Os
gases estufa tornam esse processo mais lento. Se o aquecimento fosse
causado pelo Sol, nós teríamos uma tendência mais forte de aquecimento
durante o dia. Ao invés disso, o que observamos é o número de noites
quentes vem aumentando mais rápido que o número de dias quentes.
Variação de longo prazo no número anual de dias quentes (vermelho) e noites quentes
(azul). Quente é definido aqui como os 10% mais quentes do período estudado.
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010.
Evidência nº5
Mais calor está retornando para a
superfície
Um efeito estufa mais intenso
implica que deveríamos ver mais
radiação de onda longa
descendente (voltando da
atmosfera para a superfície Terra).
Isso foi observado diretamente.
Destes resultados, concluiu-se:
“Estes dados experimentais devem
efetivamente encerrar a discussão
de céticos de que não haveria
evidência experimental da conexão
entre o aumento de gases estufa na
atmosfera e o aquecimento global.”
Tendência da radiação de onda
longa descendente de 1973 a
2008. A América do Norte está em
branco porque os dados desta
região não abrangem todo o
período de 1973 a 2008.
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010.
Evidência nº6
Aquecimento observado mais no inverno que no verão
Conforme o aquecimento por efeito estufa aumenta, prevê-se que os
invernos se aqueçam mais rápido que os verões. Isso acontece porque o
efeito estufa tem um efeito maior no inverno. É isso que se observa nos
registros instrumentais.
Variações de temperatura em média móvel para o inverno e verão, média
apenas continental, de 1850 a 2009.
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010.
Evidência nº7
Resfriamento da alta atmosfera
Conforme os gases estufa aprisionam mais calor na baixa atmosfera,
menos calor alcança a alta atmosfera (estratosfera e camadas
superiores). Assim, a ciência prevê que o efeito estufa provocaria um
aquecimento da atmosfera baixa e um resfriamento da alta atmosfera.
Isso está sendo observado por satélites e balões meteorológicos.
Variações de temperatura (graus centígrados) nas
atmosferas alta e baixa, medidas por satélites (RSS).
Guia Cientifico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global, 2010.
Os últimos 50 anos observamos: Dramática
degradação do capital natural do Planeta
•
•
•
•
•
•
•
•
1900
Aumento de CO2, N2O, CH4
Aquecimento Global
Degradação da terra
Perda de Biodiversidade
Eutrofização
Poluição
Extração de Água
…..
1950
2000
Rockstrom
Impactos previstos para o Brasil
• Intensificação das chuvas
no Sul e Sudeste;
• O Nordeste deverá se
tornar mais árido;
• Substituição gradual da
floresta amazônica oriental
por vegetação de savana;
• Diminuição na
disponibilidade de água no
semiárido;
• Aumento no nível do mar.
(Fonte: Prof. Hernani Löebler, Dep. de Ciências Geográficas-UFPE)
Principais ações
• Estimar as vulnerabilidades
• Estabelecer prioridades para mitigação
• Buscar opções de adaptação
• Transformar o aquecimento global num desafio de inovação e
oportunidade de mercado
• Buscar o equilíbrio entre segurança alimentar, segurança hídrica e
segurança energética.
Obs: Embrapa investe aproximadamente 30 milhões de reais ano em
pesquisa em mudanças climáticas.
15
Variation of the contribution of each sector from 2005 to 2010
GHG Emission Inventory for Brazil
Emissions of 2.03 billion
ton of CO2eq in 2005
Emissions of 1.25 billion
ton of CO2eq in 2010
16%
22%
2%
4%
57%
38% reduction
32%
22%
57%
20%
4%
35%
Energy
Waste Treatment
Industrial Processes
Agriculture
Source: MCTI, 2013. Updating of GHG Inventory Data up to 2010.
7%
Land use and forests
Balanço de radiação Terrestre (Wm-²)
Threnberg, BAMS 2009
Razões das incertezas : 1) Nuvens?; 2) variabilidade solar?; 3) aerosois? 4) Nossa
ignorancia do Sistema terra.
PIB per capita Mundial e Concentração
de CO2 (ppm)
7
360
6
340
Concentração de CO2
320
4
300
1750
3
280
Concentração de CO2
PIB per capita mundial (US$ mil)
5
2
PIB per capita mundial *
260
1
0
240
1
1000
1500
1600
1700
1820
1870
1913
1950
1973
Fontes: Maddison, A. - The World Economy, 2003 (Dolar Internacional Geary-Khamis, US$ de 1990)/ MacKay, D. 2008.
Elaboração: Idéias Consultoria
2001
19
Observed Emissions and Emissions Scenarios
Emissions are on track for 3.2–5.4ºC “likely” increase in temperature above pre-industrial
Large and sustained mitigation is required to keep below 2ºC
Data: CDIAC/GCP/IPCC/Fuss et al 2014
Over 1000 scenarios from the IPCC Fifth Assessment Report are shown
Source: Fuss et al 2014; CDIAC; Global Carbon Budget 2014
Vulnerabilidade climática
Estudos do comportamento passado e de tendências futuras
na temperatura
Resultados iniciais obtidos com dados do modelo regional ETA inicializado
com o modelo global do CMIP5, HadGen2ES RCP 4,5 e
RCP8,5, no simulador para agricultura SCENAGRI-EMBRAPA
Embrapa-INPE-MCT&I relatório Convenção Quadro 2014
* Baixa incerteza
Análise do
Passado
Consequência: Morte de abelhas
Fonte: Assad et al 2015 no prelo
Análise do
Passado
Consequência: Morte de frangos e pintos de 1 dia
Análise do
Passado
Consequência: Abortamento de flores de café, feijão, laranja, aborto de porcas, redução da
Produção de leite.
Tendências Futuras
Segundo Modelo
ETA-Hadgen2S
IPCC 2014
Evolução das temperaturas
Consequências
• Alteração no Balanço hídrico (aumento do déficit hídrico)
• Aumento do risco climático
• Mudanças nas áreas preferenciais de produção (já observado no Brasil,
Chile, Argentina, França, Colômbia, Guatemala, EUA)
• Alterações no zoneamento agrícola de risco climático
• Possível aumento de perdas de produtividade
Impactos no milho safrinha
RCP 4.5
Milho Safrinha
Ano Base 2012
2025
∆ (%)
2055
∆ (%)
2085
∆ (%)
2.143.341 -71,3 4.242.920 -43,2 2.214.010 -70,4
Área Plantada (ha)
RCP 8.5
7.468.878
2025
∆ (%)
2055
∆ (%)
1.751.641 -76,5 1.128.835 -84,9
Fonte: Embrapa Informática- Laboratório de modelagem ambiental – MCT&I
2085
∆ (%)
204.339
-97,3
Fonte: Embrapa Informática- Laboratório de modelagem ambiental – MCT&I
Fonte: Embrapa Informática- Laboratório de modelagem ambiental – MCT&I
Fonte: Embrapa Informática- Laboratório de modelagem ambiental – MCT&I
Fonte: Embrapa Informática- Laboratório de modelagem ambiental – MCT&I
Evolução da Chuva
Modelos com alta incerteza
Consequências
• Observação de aumento da frequência de chuvas intensas
• Fortes alterações na distribuição das chuvas
• Alteração no balanço hídrico
• Aumento na intensidade e frequência dos veranicos
• Aumento da erosão
• Não são resultados de modelos
Carvallho et al 2014, Weather and Climate Extremes
Carvallho et al 2014, Weather and Climate Extremes
Carvallho et al 2014, Weather and Climate Extremes
Ações de mitigação
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Sistema ILPF com alta eficiência no sequestro de carbono
Fonte :Embrapa agrobiologia
49
Observatório ABC GVagro
BALANÇO DE EMISSÕES DE CO2 eq. ENTRE 2012/13 E 2022/23 DA
AGROPECUÁRIA COM E SEM A ADOÇÃO DE TECNOLOGIAS DE BAIXA EMISSÃO
DE CARBONO.
Adaptação
Mudanças
Climáticas
Célula/Tecido
Organismo
População
Comunidade
SNPs
Expressão gênica
Metaboloma
Trocas gasosas
Potencial hídrico
Biomassa
Crescimento
variáveis
nível de organização biológica
Genoma
Ciências genômicas para compreensão da
resposta das plantas às mudanças climáticas
Densidade de
plantio
Floração
Diversidade
O impacto das mudanças climáticas
ocorre sobre os múltiplos níveis de
organização biológica.
Pouco se sabe ainda como esse impacto
afeta os processos moleculares,
bioquímicos e fisiológicos que determinam as
respostas em uma cadeia que vai de indivíduos
até ecossistemas globais.
Dominância
Por isso, é necessária a incorporação
Ecossistema
Produtividade
Carbono no solo
das ciências genômicas aos estudos ecológicos.
Genômica visando adaptação de culturas agroflorestais a mudanças
climáticas: objetivos
 Identificação de variedades mais adaptadas (resistentes/tolerantes) aos
estresses abióticos decorrentes das mudanças climáticas:
 [CO2] atmosférica elevada, seca, calor, submergência etc, em condições
controladas.
 Descoberta de mecanismos moleculares, bioquímicos e fisiológicos
mediando respostas e adaptação a tais estresses.
 Desenvolvimento de marcadores moleculares (genéticos e bioquímicos)
para seleção assistida de variedades mais adaptadas em programas de
melhoramento genético.
 Descoberta de genes envolvidos em adaptação (resistência/tolerância) com
valor biotecnológico. ( forte expressão na biodiversidade)
Questões (1)
 Estresses/condições
a serem testadas em cenários reproduzidos
[CO2], temperatura (calor), disponibilidade hídrica (seca X
submergência)
 UV? Frio? Quais outros são previstos nos modelos? Qual é a
capacidade de reprodução em condições controladas?
 Escolha dependente da relevância para a espécie-alvo e de
limitações do sistema de reprodução do cenário.
 Sistemas de reprodução (FACE, topo aberto, fitotron).
 Espécies-alvo
 algodão, arroz, braquiária, café , cana-de-açúcar, eucalipto,
feijão, feijão-caupi, mandioca, milho, soja, sorgo, trigo, uva...
 Nativas florestais? Frutíferas? Oleaginosas
 Número de acessos e diversidade de germoplasma a ser
testado.
Safra 2011/12
Balanço hídrico decendial - Outubro/2013 a Março/2014
Embrapa Soja - Londrina/PR
mm
140
Deficiência
Retirada
Precipitação
ETP
120
100
80
~50 dias c/ ~44mm
60
40
20
0
Out1
Out2
Out3
Nov1
Nov2
Nov3
Dez1
Dez2
Dez3
Jan1
Jan2
Jan3
Fev1
Fev2
Fev3
Mar1
Mar2
In the Laboratory more than 20 genes being tested
>40oC 49days 44mm only
BR16
Irri
Gene y
Irr
BR16
N Irr
Gene y
N Irr
Massa Raíz (g)
Gene Y
BR16
І Erro Padrão, n=4
Número de Nódulos
Massa Nódulos (g)
Anticarsia sp. desenvolvendo-se
em folhas de BR16 e Gene Y durante 4 dias
Gene Y
BR16
Fotos: Dr Adeney F. Bueno, Embrapa Soja
• Helicoverpa armigera
Pesquisas em tolerância a seca
• Soja
• Milho
• Cana
• Feijão
• Podemos fazer muito mais.
Faixa potencial de utilização das “soluções genéticas”
da biodiversidade do cerrado brasileiro
Qual o valor disso?
Obrigado
[email protected]