Mudanças climáticas e seus impactos na produção agrícola brasileira: esforço de

adaptação

Eduardo Delgado Assad

Brasília- 16 de dezembro de 2013

Workshop Mudanças climáticas e adaptação – SAE-PR

• Aumento de CO2, N2O, CH4

• Aquecimento Global

• Degradação da terra

• Perda de Biodiversidade

• Eutrofização

• Poluição

• Extração de Água

• …..

1900 1950 2000

Os últimos 50 anos observamos: Dramática

degradação do capital natural do Planeta

Rockstrom

• 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.

Impactos previstos para o Brasil

(Fonte: Prof. Hernani Löebler, Dep. de Ciências Geográficas-UFPE)

Tendências no Brasil

Resultados de acordo com relatório do Painel Brasileiro de Mudanças do Clima 2013

Star Flowers Candle Buds T>34oC

IAPAR 16/09 2008

Dia 29/09 temperature 33oC

Efeito na agricultura

Porter e Semenov, 2005

Fotossíntese X Respiração

Simulação Soja 2012

Brazil Base Year 2010 PESSIMISTIC OPTIMISTIC

CROP Planted Area 2009 (ha) 2020 (ha) ∆ (%) 2030 (ha) ∆ (%) 2020 (ha) ∆ (%) 2030 (ha) ∆ (%)

Cotton 814.696 775.508 -4,8 774.457 -4,9 777.019 -4,6 776.974 -4,6

Rice 2.904.702 2.688.658 -7,4 2.617.461 -9,9 2.615.513 -10 2.640.323 -9,1

Sugarcane 8.845.659 17.783.411 101 16.921.749 91 18.305.604 107 18.418.819 108

Bean

Summer

season 2.612.240 1.161.420 -55,5 1.121.558 -57,1 1.197.625 -54,2 1.187.576 -54,5 Autumn

season 1.715.000 542.749 -68,4 519.370 -69,7 622.053 -63,7 586.677 -65,8

Mayze

Summer

season 9.463.191 7.619.872 -19 7.376.636 -22 8.360.960 -12 8.226.524 -13

Autumn

season 4.799.663 4.175.053 -13 4.063.815 -15 4.507.646 -6 4.455.642 -7

Soybean 21.761.782 16.472.685 -24 15.634.280 -28 18.882.508 -13 18.434.357 -15

Rainfed Wheat 2.345.496 1.987.386 -15,3 1.877.438 -20 1.383.302 -41 1.613.835 -31,2

table synthesis

Uma das soluções : agricultura ABC

Nível de Perdas = Média do nº de Comunicados de Perdas (5 anos)

Média do nº de Operações Contratadas (5 anos)

Freqüência de Perdas = Freqüência de Perdas acima de 20% no

período

Valor Escala Classificação

< 0,067 A Baixo

0,067 até 0,20 B Médio

> 0,20 C Alto

Nível de Perdas

Valor Escala Classificação

< 0,067 A Baixo

0,067 até 0,20 B Médio

> 0,20 C Alto

Freqüência de Perdas

Fonte: BACEN Elaboração: Coordenação-Geral de Zoneamento Agropecuário

AA Nível de Perda Baixo com Baixa Frequencia

AB Nível de Perda Baixo com Média Frequencia

AC Nível de Perda Baixo com Alta Frequencia

BA Nível de Perda Médio com Baixa Frequencia

BB Nível de Perda Médio com Média Frequencia

BC Nível de Perda Médio com Alta Frequencia

CA Nível de Perda Alto com Baixa Frequencia

CB Nível de Perda Alto com Média Frequencia

CC Nível de Perda Alto com Alta Frequencia

Frequência e Nível de Perdas de Milho no Proagro em 5 anos

Novembro 2008 Novembro 2070

Cultivares novos com estratégia de

biotec. Consumo de água reduzido

em 20%. Novembro de 2070

Cultivares com ciclo de 110 dias.

Novembro de 2070.

Adaptação por via dos sistemas de produção

Primeira ação: Agricultura ABC

• Recuperação de pastagens

• Integração pecuária floresta, lavoura pecuária, lavoura pecuária floresta, sistemas agroflorestais

• Fixação biológica de N

• Reflorestamentos

26 Fonte :Embrapa agrobiologia

Reflorestamento e FBN

• Baseado no zoneamento de riscos

• Variedades diferenciadas

Acácia

Eucalipto grandis

Pinus Teca

Fonte: Hungria et al 2013 CNPSo

Fonte: Hungria et al 2013 CNPSo

Fonte: Hungria et al 2013 CNPSo

Principais Atores: Cooperativas

Principais Atores: Produtores de Sementes e Unipasto

Principais Atores: ATER (Assistência Técnica e Extensão Rural)

Principais Atores – Cursos de Ciências Agrárias

Principais Atores – Cursos de Ciências Agrárias

Distribuição espacial

da possível atuação

das Universidades na

capacitação do Plano

ABC, num raio de 100

KM e num raio de

200 KM

Principais Atores – Sindicatos Rurais

Tabela 6.01 Categorias de municípios, que possuem escritórios ou bases de capacitação

instalada.

Categorias

número de

municípios

Categoria 1 Municípios com Ater 4.142

Categoria 2 Municípios com Sindicato 1.903

Categoria 3 Municípios com Cooperativa 705**

Categoria 4 Municípios com Univ./Faculdade de Agronomia 230 *

Categoria 5 Municípios com Embrapa 25

Categoria 6 Municípios com Ater e Sindicato 1656

Categoria 7 Municípios com Ater e Cooperativa 608

Categoria 8 Municípios com Sindicato e Cooperativa 517

Categoria 9 Municípios com Ater, Sindicato e Cooperativa 482

Categoria 10

Municípios com Ater, Sindicato, Cooperativa, Univ./Faculdade de Agronomia

112

Categoria 11

Municípios com Ater, Sindicato,

Cooperativa,Univ./Faculdade de Agronomia, Embrapa

12

* Em alguns municípios existem mais de uma universidade com cursos em ciências agrárias. Por

isso a quantidade é menor do que o total do País.

** Consideradas somente as cooperativas com atuação na produção de carne, leite e grãos

A dimensão nacional dos principais atores, por município

Categorias de municípios, que possuem escritórios ou bases de capacitação instalada

Principais Atores – Categoria de Municípios

Principais Atores Tabela 2.012. Distribuição estadual das instituições de ensino, pesquisa, extensão,

sindicatos e cooperativas no Brasil.

UF Escritórios

Ater

Sindicatos

Rurais

Cooperativas

Agropecuárias

Univ./Faculdades

Agronomia EMBRAPA

AC 1 7 8 2 1

AL 2 16 13 2

AM 64 10 6 4

AP 2 9 1 2 1

BA 150 106 23 14

CE 71 58 13 2

DF 16 1 4 3 1

ES 83 53 8 5

GO 244 120 65 17 1

MA 19 42 21 5

MG 773 381 165 43 2

MS 73 67 29 8 2

MT 127 67 33 20 1

PA 142 79 46 9 1

PB 15 43 47 5

PE 197 28 0 7 1

PI 79 18 22 6 1

PR 403 182 57 28 2

RJ 72 47 36 2 2

RN 161 22 14 1

RO 75 19 15 6 1

RR 1 8 11 5 1

RS 496 137 103 21 3

SC 289 96 37 16 1

SE 40 16 4 1 1

SP 617 236 126 34 2

TO 17 35 10 5

Total 4229 1903 917 273 25

Total geral 7347

Distribuição estadual das

instituições de ensino, pesquisa,

extensão, sindicatos e

cooperativas no Brasil

Distribuição espacial dos pastos degradados no Brasil, com taxas de lotação variando de 0,1 a 0,6 UA/ha/ano

PLANO ABC, PROGRAMA ABC – Pontos de Coleta

Distribuição de Laboratórios de Análises de Solo

Necessidade de ampliar a capacidade de analisar o carbono no solo. Recomendação: criar linha de financiamento no BNDES para modernizar os laboratórios existentes e estimular novos.

Adaptação por via Biológica

A NOVA GEOGRAFIA DA PRODUÇÃO AGRÍCOLA

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

0 1 4 5 7 8 9 10

Anos

Cronograma para obtenção de uma variedade de soja

X

AB

Hibridação Avanço Seleção Ensaios Semente Semente Semente Produtor

de de de genética básica certificada rural

gerações progênies competição fiscalizada

(F2 a F4)* F5

A B

* Duas gerações ao ano

Caderno Caderno Registro Licenciamento

de de SNPC

cruzamento avaliação

Slide cedido pela equipe de melhoramento de soja da Embrapa-Cerrados

Generalistas

Dimorphandra mollis

Qualea grandiflora

Qualea parviflora

Bowdichia virgilioides

Lafoensia pacari

variáveis

nív

el d

e o

rgan

izaç

ão b

ioló

gica

Mudanças Climáticas

Genoma

Célula/Tecido

Organismo

População

Comunidade

Ecossistema

Ciências genômicas para compreensão da resposta das plantas às mudanças

climáticas

O impacto das mudanças climáticas ocorre sobre os múltiplos níveis de organização biológica.

Por isso, é necessária a incorporação das ciências genômicas aos estudos ecológicos.

SNPs

Expressão gênica

Metaboloma

Trocas gasosas

Potencial hídrico Biomassa

Crescimento

Densidade de plantio

Floração

Diversidade

Dominância

Produtividade

Carbono no solo

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.

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)

Esquema geral dos experimentos

Simulação de cenários de mudanças climáticas

Reprodução de cenários via cultivo em condições controladas

Análise combinatorial de estresses: concentração de CO2 X temperatura X disponibilidade hídrica X outros

Biometria e Fisiologia

Medições de fotossíntese e trocas gasosas. Coleta de material para análises moleculares.

Biologia Molecular e Bioquímica

Processamento de amostras e análises moleculares

Análise bioinformática

Bioinformática e Genômica para adaptação a mudanças climáticas

Bioinformática

Genômica comparativa

Perfil metabólico

Fenotipagem Perfil de

expressão gênica

Perfil de expressão protéica

As ciências genômicas dependem da bioinformática para organizar e estabelecer conexões entre a grande quantidade de dados gerados.

A bioinformática deverá integrar dados moleculares a modelos de resposta das plantas às mudanças climáticas.

Posição estratégica da EMBRAPA em estudos de mudanças climáticas

Modelagem Computacional

• Formular cenários de mudanças climáticas

Câmara de Crescimento

•Reproduzir cenários previstos em condições controladas

•Fonte de material vegetal para coleta de dados moleculares, bioquímicos e fisiológicos

Laboratório - Biologia Molecular

• Estocar e processar material vegetal para análises moleculares e bioquímicas

• Validar hipóteses

Bioinformática

•Organizar dados

•Estabelecer conexões

• Formular hipóteses

existentes e ativos

em planejamento

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.

Faixa potencial de utilização das “soluções genéticas” da biodiversidade do cerrado brasileiro

Qual o valor disso?

Obrigado

Eduardo.assad@embrapa.br