Mudanças climáticas globais e seus possíveis impactos na ... · Mudanças climáticas globais. e...

I Forum de GeoinformaçãoUso de Informações geográficas na tomada de decisões

Mudanças climáticas globaise seus possíveis impactos na

agricultura brasileira

Goiânia, 20 maio de 2009

Eduardo Delgado AssadEmbrapa Informática Agropecuária

AQUECIMENTO GLOBAL E A NOVA GEOGRAFIA DA PRODUÇÃO AGRÍCOLA NO BRASIL – 2008

Sobre

o Estudo

Agricultura

e Mudanças

Climáticas

A Nova Geografia

da

Produção

Agrícola

Ações

de Mitigação

e Adaptação

ÍNDICE


SOBRE O ESTUDO

SOBRE O ESTUDO


OBJETIVOS DO ESTUDO

Diagnosticar

os

efeitos

do aquecimento

global na

produção

de algodão, arroz, café, cana‐de‐açúcar, feijão, girassol, mandioca, milho

e soja

até

2070.

Avaliar

o impacto

econômico

do aumento

da

temperatura

na agricultura

brasileira, tomando como referência o zoneamento

de riscos

climáticos

do Brasil.

Propor

ações

de mitigação

e adaptação

aos

efeitos

das mudanças

climáticas

nos

próximos

50 anos.

SOBRE O ESTUDO


PESQUISADORES

Coordenadores do estudo:

Hilton Silveira Pinto

Eduardo Delgado AssadCepagri/Unicamp

Embrapa Informática Agropecuária

REALIZAÇÃO: APOIO:

SOBRE O ESTUDO


METODOLOGIA

9 culturas

que

correspondem

a 86,17% do total de área

plantada

Zoneamento de riscos climáticos do Brasil foi usado como referência

Simulação

dos cenários

agrícolas

para

2010, 2020, 2050, 2070

em

todos

os

municípios

do país

(exceto

Amazônia)

Alteração

de temperatura

projetada

pelo

IPCC (A2 mais

otimista

e B2 mais

pessimista)

Projeções

regionais

através

dos cenários

climáticos

futuros

do CPTEC/INPE

Extremos de temperatura, deficiência hídrica e evapotranspiração

Indicações por municípios e não por bioma

AGRICULTURA E MUDANÇAS CLIMÁTICAS


Agricultura

é

responsável

por

18,0% das

emissões

anuais

de gás carbônico

equivalente, segundo

o IPCC

A agricultura

emitiu

em 2005 de 5,1 a 6,6 gigatoneladas

de CO2eq

Gases entéricos

Fezes

de gado

Alagados

de arroz

Fertilizantes

Queima

de biomassa

A mudança

de uso

da

terra, especialmente

a derrubada

de florestas coloca

o Brasil

como

o quarto emissor

de CO2 no mundo*

AGRICULTURA E MUDANÇAS CLIMÁTICAS


AGRICULTURA É TAMBÉM VÍTIMA

Redução

de chuvas

nos

trópicos

gera

o encolhimento

das terras

agriculturáveis

(áreas

de baixo

risco)

Ondas

de calor

geram

abortamentos

de flores

Ondas

de calor

geram

abortos

em porcas, redução

da produção

de leite

e morte

de aves

confinadas

Mudança

na

geografia

da

produção

agrícola

Migração

de plantas

A NOVA GEOGRAFIA DA PRODUÇÃO AGRÍCOLA

Variação da temperatura global da Terra no último milhão de anos em relação à condição atual

MudanMudançça X Variabilidadea X Variabilidade

1 2 3

O problema: Variação

na composição da atmosfera

MudançaNa composição Da atmosfera

CENÁRIOSCO2 Emissions

(Gt C)CO2 Concentrations

(ppm)

A2

A2

B2

B2

O que indicam os modelos

Presenter�

Presentation Notes�

These figures are not cumulative, but show emissions/year. Note big difference in the sulphate emissions from the IS92a scenario of SAR. IN SRES scenarios for all scenarios sulfates start declining by about 2040 or before. �



Raupach et al.(2007)

CO2

de Origem

Fóssil& Intensidade

do Uso

de Carbono

Emissões estão seguindo o cenário de mais altas emissões[2ppm/CO2/ano]

Presenter�


Global and regional drivers of accelerating CO2 emissions. (JOmetto) PNAS, doi:10.1073/pnas.0700609104 �

Cenários Climáticos globais para América do Sul

Projeções de anomalias de temperatura (mm/dia) para América do Sul para o período de 2090-2099 (Cenário A2) em relação ao período base de 1961-1990 para 15 diferentes modelos climáticos globais disponíveis através do IPCC.

Cenários Climáticos globais para América do Sul

Projeções de anomalias de precipitação (mm/dia) para América do Sul para o período de 2090-2099 (Cenário A2) em relação ao período base de 1961-1990 para 15 diferentes modelos climáticos globais disponíveis através do IPCC.

Geographic resolution characteristic of the generations of climate models used in the IPCC Assessment Reports: FAR (1990), SAR (1996), TAR (2001), and AR4 (2007).

. The complexity of climate models has increased over the last few decades. This is shown pictorially by the differen features of the world included in the models.

Modelo do IPCC: HadAMP3(Cox et al., 1999)

RegCM3

Downscaling Cenários IPCC A2, B2

HadRM3 Eta CCS

Modelos regionais

Climatologia1961-90

PROBIO-IPCC Modelos Globais do IPCC TAR (HadCM3)

Mapas de cenários de mudanças climáticas (Regional

multimodel ensemble)

2071-2100, A2, B2

Climatologia modelo regional

1961-90



O AQUECIMENTO

Projeções

de aumento

de temperatura

feitas

pelo

IPCC (AR4 de 2007) até

2100.

População

crescendo continuamente

Gases crescendo continuamente

Novas tecnologias

(lenta

e regional

sem

adoção

de novos

padrões)

Soluções

locais

de sustentabilidade

econômica, social e ambiental

Redução

da

emissão

de gases

População

cresce

mais

lentamente

Novas tecnologias

(lenta, diversificada)

CENÁRIO A2 Pessimistaaumento

entre

2⁰C e 5,4⁰C

CENÁRIO B2 Otimista

aumento

entre

1,4⁰C e 3,8⁰C



Tmax

(Precis‐A2)

2010 – media 1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



Tmax

(Precis‐A2)

2020 – media 1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



Tmax

(Precis‐A2)

2030 – media 1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



Tmax

(Precis‐A2)

2040 – media 1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



Tmax

(Precis‐A2)

2050 – media 1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



Tmax

(Precis‐A2)

2060 – media 1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



Tmax

(Precis‐A2)

2070 –

média

1960‐1990

8 a 6.5

6 a 5

4.5 a 3

2.5 a 1.5

1 a 0

‐0.5 a ‐2

[⁰C]



y = 0,0091x - 17,804R2 = 0,3843

-2,1

-1,6

-1,1

-0,6

-0,1

0,4

0,9

1,4

1,9

2,4

Anos

M édia AnualM édia M óvel 5 anos

ΔTmin= 1ºC

ΔTmin= 1,6ºC

50 anos 13 anos

Fonte: Marcos S. Wrege & Flavio G. Herter - Lab. Agrometeorologia da Embrapa Clima Temperado (2007)

Variação da temperatura mínima - Pelotas RS Fonte -UFPEL



MEAN MINIMUM ANNUAL TEMPERATURES - CAMPINAS,SP.Mov.Avg 5 - DATA SOURCE:IAC

y = 0,0211x + 14,164R2 = 0,878

13,0

13,5

14,0

14,5

15,0

15,5

16,0

16,5

17,018

9318

9819

0319

0819

1319

1819

2319

2819

3319

3819

4319

4819

5319

5819

6319

6819

7319

7819

8319

8819

9319

98

YEARS

TEM

P ºC

TEMPERATURA MÍNIMA ANUAL MÉDIA EM CAMPINAS, SPMédia Móvel 5 anos – Fonte: IAC

Anos



Campinas - SP

0

10

20

30

40

50

60

7018

9018

9619

0219

0819

1419

2019

2919

3519

4119

4719

5319

5919

6519

7119

7719

8319

8919

9520

0120

07

Ano

Freq

uênc

ia A

bsol

uta

Tmin<10ºC



Pelotas - RS

0

50

100

150

1893

1900

1906

1912

1918

1924

1930

1936

1942

1948

1954

1961

1967

1973

1979

1985

1991

1997

2003

Freq

uênc

ia A

bsol

uta

Tmin<10ºC



Estação de Caçador (1961 - 2006)

y = 0,0084x + 3,5142= + 4,5 ºC

0

5

10

15

20

jan/60 jan/70 jan/80 jan/90 jan/00 jan/10Mês/Ano

Tem

pera

tura

Mín

ima

Méd

ia M

ensa

l (°C

)TEMPERATURA MTEMPERATURA MÍÍNIMANIMA

Estação de Campos Novos (1931 - 2006)

y = 0,0031x + 9,4659= + 2,8ºC

0

5

10

15

20

25

jan/20 jan/35 jan/50 jan/65 jan/80 jan/95 jan/10Mês/Ano

Tem

pera

tura

Mín

ima

Méd

ia M

ensa

l (ºC

)

Estação de São Joaquim (1955 - 2006)

y = 0,0051x + 4,9121= + 3,2 °C0

2468

1012141618

jan/50 jan/60 jan/70 jan/80 jan/90 jan/00 jan/10

Mês/Ano

Tem

pera

tura

Mín

ima

Méd

ia M

ensa

l (°C

)

Camargo, C.G.C. et al., 2006

Presenter�


Demonstração de alguns resultados encontrados... Tendência de aumento da temperatura mínima do ar nas diferentes regiões de SC... Ao longo dos anos analisados (de acordo com a disponibilidade de dados)... EX.: Tendência de aumento em Campos Novos de 2,8ºC�



Fonte: Cunha et Al (2007) Embrapa Trig



Fonte Lamepe ITEP-2008



ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS ANALISADAS – MINAS GERAIS


AQUECIMENTO GLOBAL E A NOVA GEOGRAFIA DA PRODUÇÃO AGRÍCOLA NO BRASIL – 2008Tese UFLA - J. P. R. A. D. BARBOSA



Bacia Hidrográfica do Paraná - CENÁRIO A2

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

2000,00

1961 a 1990 2011 a 2040 2041 a 2070 2071 a 2100

(mm

/ano

)

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

29,00

31,00

33,00

35,00

Tem

p m

édia

(o C)

P (mm) DEF (mm) EXC (mm) Temp (oC)

Bacia Hidrográfica do Tocantins - CENÁRIO A2

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

2000,00

1961 a 1990 2011 a 2040 2041 a 2070 2071 a 2100

(mm

/ano

)

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

29,00

31,00

33,00

35,00

Tem

p m

édia

(o C)


Bacia Hidrográfica do NE Oriental - CENÁRIO A2

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

1961 a 1990 2011 a 2040 2041 a 2070 2071 a 2100

(mm

/ano

)

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

29,00

31,00

33,00

35,00

Tem

p m

édia

(o C)


Bacia Hidrográfica do Paraná - CENÁRIO B2

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

1961 a 1990 2011 a 2040 2041 a 2070 2071 a 2100

(mm

/ano

)

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

29,00

31,00

33,00

35,00

Tem

p m

édia

(o C)


Bacia Hidrográfica do Tocantins - CENÁRIO B2

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1800,00

2000,00

1961 a 1990 2011 a 2040 2041 a 2070 2071 a 2100

(mm

/ano

)

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

29,00

31,00

33,00

35,00

Tem

p m

édia

(o C)


Bacia Hidrográfica do NE Oriental - CENÁRIO B2

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

1600,00

1961 a 1990 2011 a 2040 2041 a 2070 2071 a 2100

(mm

/ano

)

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

27,00

29,00

31,00

33,00

35,00

Tem

p m

édia

(o C)


Cortesia: E. Salati - FBDS



CortesiaR. SchaeferCOPPE



COMO O AQUECIMENTO AFETA A TERRA?

Elevação

da

evapotranspiração

Aumento

da

deficiência

hídrica

Aumenta

o risco

climático

Diminuição

das

áreas

de baixo

risco

(menos

áreas

produtivas para

plantar)

Diminuição

das

geadas. No Sul, o frio

“queima”

as folhas

Portanto, o aquecimento

é

até

certo

ponto

benéfico

No Nordeste, as altas

temperaturas

inibem

a fotossíntese, aumentam

a deficiência

hídrica



CONSEQUÊNCIAS

Todas

as culturas

vão

sofrer

grande

perda

de valor (exceto

cana

e mandioca)

Perda na safra de grãos

de R$ 7,4 bi em

2020

e pode

subir

para

R$ 14 bi em

2070

A área

mais

afetada

será

o Nordeste

Migração

agrícola

para

região

Sul

CONSEQUÊNCIAS PARA A SOJA



SOJA

O Brasil

é

o segundo

produtor

mundial

e exportador

de soja

Temperatura

ideal: 20⁰C a 30⁰C

Abaixo

de 10⁰C: a soja

não

cresce

A 40⁰C: há

distúrbios

de floração

Pode

haver

comprometimento

do ciclo

de semeadura

Disponibilidade

de água

(650mm no Centro Oeste

e 850m no Sul)



apta

e produtora

apta

inapta

inapta

e produtora

área

de proteção

ou

excluída

Cultura: SojaCenário

A2 ‐

Ano

‐

2010




A2 ‐

Ano

‐

2020

23,59%

R$ 4,3

Área

de baixo

risco

Prejuízo

em

bilhões

apta

e produtora

apta

inapta

inapta

e produtora

área

de proteção

ou

excluída




A2 ‐

Ano

‐

2050

34,15%

R$ 6,3

Área

de baixo

risco

Prejuízo

em

bilhões

apta

e produtora

apta

inapta

inapta

e produtora

área

de proteção

ou

excluída




A2 ‐

Ano

‐

2070

41,39%

R$ 7,6

Área

de baixo

risco

Prejuízo

em

bilhões

apta

e produtora

apta

inapta

inapta

e produtora

área

de proteção

ou

excluída

CONSEQUÊNCIAS PARA O CAFÉ



CAFÉ

O Brasil

é

o maior

produtor

e exportador

mundial

Café

Arábica

–

Temperatura

ideal: 18⁰C a 23⁰C

Frio excessivo

no inverno

ou

calor

excessivo

na

fase

de florescimento prejudicam

a produção

Condições

de mais

umidade

–

vegetação

e frutificação

Condições

mais

secas

–

maturação

e colheita

dos frutos



irrigação

necessária

baixo

risco

climático

irrigação

recomendada

risco

de geadas

risco

de temp. elevadas

alto risco

climático

Cultura: Café

ArábicaZoneamento

Atual



irrigação

necessária

baixo

risco

climático

irrigação

recomendada

risco

de geadas

risco

de temp. elevadas

alto risco

climático

Cultura: Café

ArábicaCenário

A2 ‐

Ano

‐

2020

9,48%

R$ 882,6

Prejuízo

em

milhões

Área

de baixo

risco



irrigação

necessária

baixo

risco

climático

irrigação

recomendada

risco

de geadas

risco

de temp. elevadas

alto risco

climático

Cultura: Café

ArábicaCenário

A2 ‐

Ano

‐

2050

17,15%

Prejuízo

em

bilhões

Área

de baixo

risco

R$ 1,6



irrigação

necessária

baixo

risco

climático

irrigação

recomendada

risco

de geadas

risco

de temp. elevadas

alto risco

climático

Cultura: Café

ArábicaCenário

A2 ‐

Ano

‐

2070

33,01%

Prejuízo

em

bilhões

Área

de baixo

risco

R$ 3

CONSEQUÊNCIAS PARA A CANA DE AÇÚCARCONSEQUÊNCIAS PARA A CANA‐DE‐AÇÚCAR



CANA‐DE‐AÇÚCAR

Brasil

ampliou

sua

produção

principalmente

em

razão

da

demanda

por álcool

no mercado

interno

e externo

São

Paulo é o maior

produtor

Possui

ciclo

anual

Temperatura

ideal: entre

22 e 30⁰C

Acima

de 38⁰C o crescimento

é

nulo

Menos

de 20⁰C há

problemas

de restrição

térmica



baixo

risco

climático

risco

de temperatura

baixa

risco

excesso

hídrico

baixo

risco

com irrigação

de manutenção

baixo

risco

com forte

irrigação

de manutenção

alto risco

climático

Cultura: CanaCenário

A2 ‐

Ano

‐

2010



baixo

risco

climático

risco

de temperatura

baixa

risco

excesso

hídrico

baixo

risco

com irrigação

de manutenção

baixo

risco

com forte

irrigação

de manutenção

alto risco

climático

159,76%

Ganho

em bilhões

Área

de baixo

risco

R$ 27


A2 ‐

Ano

‐

2020



baixo

risco

climático

risco

de temperatura

baixa

risco

excesso

hídrico

baixo

risco

com irrigação

de manutenção

baixo

risco

com forte

irrigação

de manutenção

alto risco

climático

Ganho

em bilhões

Área

de baixo

risco


A2 ‐

Ano

‐

2050

138,58%

R$ 23,5



VARIATION IN PRODUCTION VALUE IN SCENARIO A2,COMPARED TO CURRENT IBGE

VALUES FOR 2006.

Ratio

real/U$ = 0,4



General situation – trends 2070

2020

ABERTURA DE SEÇÃO

AÇÕES DE MITIGAÇÃO E ADAPTAÇÃO

MITIGAÇÃO

MITIGAÇÃO E ADAPTAÇÃO

AÇÕES DE MITIGAÇÃO


Como podemos

amenizar

os

efeitos

do aquecimento?

Controle

e redução

do desmatamento



Número

de focos

0

5

10

15

20

50

100

200



Incentivo ao sistema de plantio

direto



Adoção

de sistemas

agroflorestais

ou

agrosilvopastoris

Sistema Agrossilvipastoril Segundo anoTerceiro ao décimo ano Terceiro Ano

Ótima opção para parte

da fazenda

Eucalipto ‐

Pastagem ‐

Animal Eucalipto + soja Pastagem



Integração

da

lavoura

e pecuária

Redução da abertura de novas áreas

Aumento da lotação das pastagens

Aumento da produção animal por área

Melhoria nos índices zootécnicos do rebanho nacional

Redução das emissões de GEG

Maior eficiência no sequestro

de carbono

AÇÕES DE ADAPTAÇÃO


Arborização

nos

cafezais



Expressão

de gene tolerante

à

seca

na

soja

P58 (BR‐16

com

gene)2.5% Umidade

do soloP58 (BR‐16

sem

gene)2.5% Umidade

do solo



Novembro 2008 Novembro 2070

Cultivares novos com estratégia de biotec. Consumo de água reduzido

em 20%. Novembreo de 2070

Cultivares com ciclo de 110 dias. Novembro de 2070.



Primeira aproximação, Custos da adaptação com melhoramento

PRECIS RCM A2 ‐

2020

CropCost/Year

Estimated

U$

Arroz 17,000,000.00

Algodão 19,000,000.00

Café 52,000,000.00

Feijão 13.500,000.00

Soja 185.500.000.00

Milho 140,000.000.00

Annual cost for breeding adaptation

0,00

50.000.000,00

100.000.000,00

150.000.000,00

200.000.000,00

250.000.000,00

300.000.000,00

350.000.000,00

400.000.000,00

2020

R$/A

no

ArrozAlgodãoCaféFeijãoSojaMilho

Total 450 milhões U$/year



Ações efetivas de adaptação

• Desenvolvimento de cultivares de soja e feijão tolerantes a deficiência hídrica (EMBRAPA e IAPAR

• Desenvolvimento de variedades de café

tolerantes a altas temperaturas(FUNCAFÉ, PROCAFÉ,IAC)

• Desenvolvimento de variedades de nectarina tolerantes a altas temperaturas(IAC)

• Desenvolvimento de variedades de Maçã tolerantes a altas temperaturas (EPAGRI)

• Estudos de regionalização de produtos face ao aumento de temperatura e deficiência

hídrica(EPAGRI, EMBRAPA –Hortaliças)



1. Quantificação de emissão e medidas de redução de emissões de gases de efeito estufa nos pelos sistemas agro/florestais.

2. Análise de tendência da temperatura e precipitação e probabilidade de ocorrência de estiagens, ondas de calor e eventos extremos.

3. Modelagem de Sistemas Agro/Florestais4. Modelagem do Desenvolvimento de Pragas e Doenças5. Modelagem de balanço hidrológico e impactos nos recursos hídricos 6. Adaptação de novos sistemas de cultivo aos cenários futuros previstos 7. Balanço de carbono e medidas para aumento de acúmulo nos

diversos sistemas agro/florestais.8. Segurança alimentar e análise de impacto e sustentabilidade

ambiental, social e econômica dos sistemas produtivos

Propostas para o Futuro-Pesquisa eDesenvolvimento – Sub rede agricultura MCT



9. Fontes e sistemas alternativos de energia e biocombustíveis10.Sistemas madeireiros de baixo impacto, aproveitamento da

megabiodiversidade e de produtos não-madeireiros.11.Redução de emissões no processamentos de produtos (pós-colheita) e

resíduos dos sistemas produtivos agro/florestais e geração de energia a partir dos resíduos.

12.Estudos básicos de biologia molecular e fisiologia vegetal relacionados a adaptação de espécies a temperaturas mais elevadas e estresses hídricos e maior eficiência fotossintética (incluindo respiração).

13.Desenvolvimento de cultivares de espécies de interesse econômico adaptadas a temperaturas mais elevadas e uso reduzido de água

14.Estudos básicos de fertilização por CO2.15.Priorizar os estudos de fertilizantes alternativos

A VERDADEIRA EXPRESSÃO DA ADAPTAÇÃO

Muito obrigado.assad@cnptia.embrapa.brwww.agritempo.gov.brwww.climaeagricultura.org.br

mailto:[email protected]

http://www.agritempo.gov.br/

Mudanças climáticas globais e seus possíveis impactos na ... · Mudanças climáticas globais. e...

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