Impacto das mudanças climáticas globais na distribuição
espaço-temporal da mancha de phoma do cafeeiro no Brasil
Wanderson Bucker Moraes1, Waldir Cintra de Jesus Júnior1, Leonardo de Azevedo Peixoto1, Sara Morra Coser1, Willian Bucker Moraes2, Roberto Avelino Cecílio1
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Universidade Federal do Espírito Santo – UFES – Alto universitário s/n – Espírito Santo – ES – Brasil
2
Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho – UNESP – Fazenda Experimental Lageado – São Paulo – SP – Brasil
ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the potential impact of global climate change (GCC) on the spatial-temporal distribution of phoma leaf spot of coffee in Brazil. Were elaborated maps with weather favorability to the disease in the current period and future (decades 2020, 2050 and 2080) from the climate scenarios provided by the IPCC (A2 and B2). It was found that in the current scenario, the most favorable period of the occurrence of phoma leaf spot is between the months March to July. Regarding the spatial distribution of classes of favorability to the disease, we observed the concentration of areas with potential to develop the disease in southern Bahia and the southern, southeastern Brazil. In future decades, it appears that there will be a reduction in climate favorability to the disease in the country, in both future scenarios analyzed (A2 and B2). However, this reduction is more pronounced in the A2 scenario compared to forecasts predicted in scenarios B2. Despite the decrease in the favorability of phoma leaf spot in the country, yet there will be some areas that present potential risk to the disease.
Palavras-chave: Phoma tarda, Phoma costarricensis, Coffea spp., aquecimento global,
geoprocessamento 1 – INTRODUÇÃO
O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de café, com uma produção estimada em 39,7 milhões de sacas de café beneficiado na safra 2009, é o segundo maior consumidor de café do mundo (CONAB, 2010). A cafeicultura desempenha uma função relevante para o desenvolvimento social e econômico do Brasil, garantindo a geração de postos de trabalho e tributos, contribuindo assim significativamente para a formação da receita cambial brasileira.
Entretanto, as doenças apresentam-se como um dos fatores mais limitantes para a produção e produtividade do café, podendo causar perdas que chegam a inviabilizar a produção da cultura. Dentre os patógenos que afetam a cultura, a mancha de olho pardo destaca-se como uma das principais. Almeida & Matiello (1989) quantificaram perdas de 15% a 43% da produção no Sul de Minas Gerais ocasionada pelo ataque desta doença. O progresso da mancha de phoma é favorecido por vários fatores, tais como: temperatura entre 18 a 20° C, alta umidade relativa, períodos prolongados de vento frio, precipitação elevada e altitude superior a 1000 m (ZAMBOLIM et al., 1999).
O ambiente influencia todos os estádios de desenvolvimento, tanto do patógeno quanto da planta hospedeira, assim como da doença nas diversas etapas do ciclo das relações patógeno-hospedeiro. Assim, numa área onde tanto a planta quanto o patógeno estão presentes, o aparecimento e o desenvolvimento da doença são determinados pelo ambiente. Importantes doenças podem se tornar secundárias se as condições ambientes não forem favoráveis. Contrariamente, doenças secundárias podem se tornar importantes caso o ambiente seja extremamente favorável.
As previsões sobre as mudanças climáticas globais (MCG) têm despertado inúmeras discussões em diferentes segmentos da sociedade, especialmente quanto aos estudos de causa e as previsões de suas consequências. A agricultura é extremante funeral a ação de fatores climáticos. Assim, estima-se que qualquer mudança no clima possa afetar o zoneamento agrícola, a produtividade das culturas e as técnicas de manejo, alterando desta forma o atual cenário da agricultura brasileira (EPA, 1989). Dada a importância dos fatores climáticos no desenvolvimento das doenças, as MCG constituem desta forma uma séria ameaça ao cenário fitossanitário brasileiro, pois poderá promover significativas alterações na ocorrência e severidade das doenças de plantas. Nesse sentido, o conhecimento dos prováveis impactos das MCG sobre a mancha de phoma do cafeeiro servirá como subsídio as empresas e órgãos de pesquisas para a elaboração de medidas mitigadoras.
Este estudo avaliou os impactos das mudanças climáticas globais sobre a mancha de phoma do cafeeiro no Brasil, através da análise da distribuição espaço-temporal da doença no período atual e futuro (décadas de 2020, 2050 e 2080), a partir dos cenários climáticos previstos pelo IPCC (A2 e B2).
2 - MATERIAL E MÉTODOS
Para elaboração dos mapas atuais de distribuição espacial das áreas de favorabilidade climática ao desenvolvimento da mancha de phoma do cafeeiro, empregaram-se dados mensais médios de temperatura e umidade relativa do ar, obtidos do Climate Research Unit (CRU) (NEW et al., 2002). Os dados são referentes às médias históricas destas variáveis no período entre 1961 e 1990, disponíveis no formato matricial (grid) com células de 10’ x 10’ de latitude e longitude.
Com relação às projeções futuras de temperatura média do ar e umidade relativa do ar, foram utilizadas as previsões dos desvios destas variáveis preditas por seis modelos disponibilizadas pelo IPCC, a saber: GFDL-R30, CCSR/NIES, CSIROMk2, CGCM2, ECHAM4 e HadCM3 (IPCC, 2007). Os dados de umidade relativa estão disponíveis somente pelo modelo HadCM3, sendo assim, foram utilizados dados originados de um único modelo para essa variável climática.
Os desvios dos dados climáticos futuros de temperatura média do ar e umidade relativa do ar, foram centrados nas décadas de 2020, 2050 e 2080 (IPCC, 2007), de acordo com os cenários de emissões A2 e B2. O cenário A2 descreve um futuro mais heterogêneo onde a regionalização é dominante. O cenário B2 descreve um futuro no qual a ênfase está em soluções locais para a sustentabilidade econômica, social e ambiental. Assim, o cenário A2 pode ser considerado mais “pessimista”, com maior emissão de gases de efeito estufa, e o B2, “otimista” em relação às mudanças.
O SIG (Sistema de Informações Geográficas) Idrisi 32 foi utilizado para a elaboração dos mapas. Devido às diferentes resoluções espaciais dos modelos disponibilizados pelo IPCC, os desvios dos dados climáticos futuros foram reamostrados utilizando o SIG Idrisi 32 para geraração de mapas com resolução espacial de 10’ x 10’ de latitude e longitude. Visando a redução da variabilidade da simulação, foi realizada a média dos seis modelos para a obtenção dos mapas dos desvios da temperatura média mensal dos cenários futuros. Para tal, utilizou-se a ferramenta de análise espacial (operação aritmética) do SIG Idrisi 32. Para obtenção das projeções futuras mensais de temperatura média do ar e umidade relativa, os mapas dos desvios futuros destas variáveis foram somados com os mapas atuais de temperatura e umidade relativa com o auxílio da ferramenta de operação aritmética do SIG Idrisi 32.
Baseado na sobreposição dos mapas mensais de temperatura média e umidade relativa do período atual e futuro (2020, 2050 e 2080) de ambos cenários (A2 e B2), foram elaborados mapas da distribuição espacial da mancha de phoma do cafeeiro. Para a confecção
dos mapas da distribuição espacial da doença utilizaram-se classes de favorabilidade definidas com base em dados epidemiológicos do efeito da temperatura e umidade relativa do ar no desenvolvimento da mancha de phoma do cafeeiro (Tabela 1) (ZAMBOLIM et al., 1999; SALGADO et al., 2002; POZZA et al., 2003).
Tabela 1 – Classes de favorabilidade climática ao desenvolvimento da mancha de phoma do cafeeiro definido em função dos intervalos de temperatura e umidade relativa
Temperatura (ºC) Umidade Relativa (%) Descrição
15 a 20 e >80 Altamente Favorável
12 a 15 ou 20 a 25 e >80 Favorável
12 a 25 e 70 a 80 Relativamente Favorável
<12 ou >25 ou <70 Desfavorável
3 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
Este estudo é ilustrado originalmente por 84 mapas, dentre os quais 28 foram apresentados como as diferentes condições climáticas nas estações do ano do período atual e futuro (décadas de 2020, 2050 e 2080) para os cenários A2 e B2, visando à representação das áreas de favorabilidade climática à mancha de phoma do cafeeiro no Brasil (Figura 1).
Observou-se no cenário atual, que o período de maior favorabilidade climática a ocorrência da mancha de phoma do cafeeiro no Brasil está compreendido entre os meses de março a julho (outubro-inverno). Com relação à distribuição espacial das classes de favorabilidade a doença, verificou-se o predomínio de áreas com potencial de risco a doença (altamente favorável, favorável e relativamente favorável) no Sul da Bahia e nas regiões Sudeste e Sul do Brasil. No centro-oeste, há o predomínio de áreas classificadas como desfavoráveis a doença praticamente durante todo ano, havendo a concentração de áreas classificadas como relativamente favorável a doença somente nos meses de maio a julho. Na região Norte do Brasil existem poucas áreas cultivadas com o cafeeiro, quando comparada ao Sudeste (atualmente a maior produtora). Nesta região, devido ao predomínio de temperaturas elevadas durante praticamente todo ano, verifica-se a concentração de áreas classificadas como desfavoráveis a doença.
Nas décadas futuras (2020, 2050 e 2080), provavelmente haverá a redução das áreas favoráveis a mancha de phoma no Brasil, tanto no período de maior favorabilidade a doença (março a julho), assim como no período de menor favorabilidade (agosto a fevereiro). Verificou-se que tal redução ocorrerá em ambos cenários futuros analisados (A2 e B2). Entretanto, a redução da favorabilidade a doença será mais acentuada no cenário A2, quando comparada com as previsões preditas no cenário B2. Este fato deve-se ao maior aumento da temperatura e redução da umidade relativa, predita pelo cenário A2 nas décadas futuras. Com relação à distribuição temporal da doença nas décadas futuras, verifica-se que provavelmente haverá a redução do período de favorabilidade a ocorrência da doença no país. Em 2080, o período de maior favorabilidade a doença estará compreendido entre os meses de abril a junho. Apesar da redução da favorabilidade a mancha de phoma no Brasil, na região Sul e em algumas locais do Estado de São Paulo, Minas Gerais e Espírito Santo ainda existirão áreas favoráveis a ocorrência da doença.
O desenvolvimento das doenças de plantas está fortemente relacionado com as condições ambientais e suscetibilidade do hospedeiro. As condições ambientais afetam diretamente o processo de infecção e colonização do patógeno, podendo reduzir o período de incubação em condições favoráveis ou aumentar em condições desfavoráveis, influenciando assim o ciclo de vida do patógeno. O aumento das áreas desfavoráveis à mancha de phoma nas décadas futuras evidencia o aumento da temperatura para níveis acima de 25°C e a redução da umidade relativa do ar para níveis abaixo de 70%.
ATUAL 2020 2050 2080 A2 B2 A2 B2 A2 B2 VER Ã O OUTO NO INVE R N O PR IM AV ERA
Figura 1 - Distribuição das áreas de favorabilidade climática ao desenvolvimento da mancha de phoma do cafeeiro, no período atual (média-1961 a 1990) e futuro (2020, 2050 e 2080) para os cenários A2 e B2.
Entretanto, vale ressaltar que no presente estudo foi levado em consideração apenas as condições de favorabilidade climática a ocorrência da doença. Contudo, tanto o patógeno quanto o hospedeiro poderão sofrer alterações uma vez que estas previsões ocorreram de forma lenta ao longo das décadas futuras. Com relação ao patógeno, este poderá sofrer pressão de seleção em favor de linhagens mais adaptadas a estas novas condições ambientais. Quanto ao hospedeiro, o desenvolvimento do cafeeiro provavelmente será afetado com estas alterações climáticas. Assim, novas áreas poderão tornar-se mais apta ao plantio da cultura. Assad et al. (2004) concluem que se mantidas as atuais características genéticas e fisiológicas das cultivares de café arábica utilizadas no Brasil, haverá a redução de áreas aptas para a cultura superior a 95% em Goiás, Minas Gerais e São Paulo, e de 75% no Paraná, ocorrendo assim o deslocamento da cultura para o Sul do Paraná. Entretanto, esta situação poderá ser evitada com o melhoramento de genético que possivelmente desenvolverá novas cultivares tolerantes às condições futuras, bem como através da implantação de práticas mitigadoras. Entre as possíveis práticas aptas a serem utilizadas, destaca-se o cultivo sob o sistema agroflorestal e o plantio em regiões com elevadas altitudes. Portanto, a resistência genética a mancha de phoma e o microclima do plantel nos futuros sistemas de cultivo afetarão de certa forma o desenvolvimento da doença no país.
4 – CONCLUSÕES
Os mapas de favorabilidade climática à mancha de phoma do cafeeiro no Brasil indicam que haverá a redução das áreas favoráveis ao desenvolvimento da doença no país nas décadas futuras (2020, 2050 e 2080). Tal redução é verificada tanto no cenário A2 quanto no B2. Entretanto, verifica-se uma redução mais acentuada no cenário A2 quando comparada as preditas nos cenários B2. Apesar da redução da favorabilidade a ocorrência da mancha de
phoma no Brasil, algumas áreas ainda apresentaram potencial risco climático de ocorrência e desenvolvimento da doença.
5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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