Impacto das mudanças climáticas no Brasil e sua influência no cultivo e na produtividade do milho: uma abordagem multi-modelos

• Autor(a) principal: Duarte, Yury Catalani Nepomuceno
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-11042023-164804/
• topic: Zea mays; Zea mays; Clima futuro; Crop simulation models; Ensemble; Ensemble; Future climate; Global climate models; Modelos climáticos globais; Modelos de simulação de cultura

O Brasil é um dos principais produtores de milho do mundo e variáveis como genótipo, ambiente, clima e manejo atuam conjuntamente afetando o desenvolvimento das lavouras de milho tornando essa atividade rural altamente complexa e sujeita interferências externas. Em paralelo, o efeito das mudanças climáticas nas médias de temperatura e chuva apontam, cada vez mais, para cenários ainda mais desafiadores e restritivos. Nesse contexto, o uso de modelos de simulação de culturas é amplamente difundido e aceito para se estimar a produtividade do milho da mesma forma que os modelos de simulação global do clima (GCMs em inglês) são a melhor alternativa para se simular as condições futuras de temperatura e chuva. Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito das mudanças climáticas na cultura do milho através da associação entre modelos de simulação de cultura e GCMs para melhor entender sobre os efeitos e os riscos à segurança alimentar do país. Primeiramente, foram selecionados cinco modelos de simulação da cultura do milho: MZA-FAO, DSSAT-Ceres Maize, APSIM-Maize, MONICA-Maize e WOFOST-Maize, para então serem devidamente calibrados a partir dos dados de experimentos de campo desenvolvidos pela Embrapa Milho e Sorgo em 79 localidades brasileiras entre 2003 e 2009. Após a calibração e validação dos modelos, a combinação dos resultados através da média dos modelos (ensemble) se mostrou superior ao resultado dos modelos quando avaliados individualmente, mostrando que o uso combinado de modelos de simulação de culturas reduz os erros de simulação, sendo uma técnica altamente indicada para estudos de simulação e previsão das safras de milho em detrimento do uso de modelos individuais. Um segundo objeto desse estudo foi o dimensionamento do efeito das mudanças climáticas de médio e longo prazo na temperatura (máxima e mínima) e na chuva em 97 cidades brasileiras através da seleção representativa dos diferentes GCMs segmentando-os em classes com base no efeito das mudanças climáticas nos seguintes grupos: quente e seco, quente e úmido, médio, frio e seco, frio e úmido. Os resultados de cada modelo selecionado foram combinados através da média e comparados a baseline climática de cada cidade, definida pelo período entre 1980 e 2009. Foi possível identificar o efeito de aumento na temperatura média de todas as regiões estudadas, com efeito mais pronunciado nas regiões Centro-Oeste e Nordeste. O efeito das mudanças climáticas na chuva não apresentou padrão de mudança bem definido. Finalmente, o objetivo final do estudo foi de avaliar o efeito dos cenários de clima futuro de médio e de longo prazo na produtividade potencial e atingível do milho em 97 cidades brasileiras sob a influência duas diferentes forçantes radiativas: RCP 4.5 e RCP 8.5. Os cenários climáticos futuros determinados pelos 5 GCMs representativos selecionados para cada local foi integrado ao ensemble dos modelos e simulação da produtividade do milho. Os resultados obtidos apontam queda tanto na produtividade potencial (PP) quanto na produtividade atingível (PA) do milho para as épocas de safra e de safrinha em todas as regiões avaliadas. Os resultados sugerem ainda um possível deslocamento no eixo produtivo do milho no Brasil, que hoje se concentra na região Centro-Oeste, em direção a região Sul, visto o grande impacto das mudanças climáticas na produtividade do milho nessa região, principalmente no período da safrinha. Vale ressaltar que, devido à grande incerteza nos resultados de chuva gerados pelos GCMs e a grande influência da chuva no resultado da produtividade do milho, os apontamentos dados pelo estudo devem ser interpretados com cuidado.