Os efeitos do aquecimento global no Cerrado: mais emissões de gás nocivo e menos produtividade agrícola

Para realizar o estudo, pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e da Universidade de Brasília (UnB) usaram dois modelos de simulações matemáticas. Um deles é o de simulação solo-planta o STICS (do inglês Simulateur mulTIdisciplinaire pour les Cultures Standard). “Ele foi desenvolvido na França e adaptado por nós da Embrapa Cerrados para as nossas condições”, conta o pesquisador dessa unidade da Embrapa, Fernando Macena.

“Esse modelo simula o crescimento, desenvolvimento e a produtividade das culturas de grãos, bem como as emissões de N2O em sistemas de plantio convencional e plantio direto, em função das características climáticas de um determinado local.”

O segundo utilizado no trabalho foi o ETA-HADGEM, um modelo climático global calibrado para a América do Sul por cientistas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), que simula o clima do futuro, incluindo variáveis como temperaturas máximas e mínimas diárias do ar, radiação solar incidente e chuvas, medidas pela estação meteorológica da Embrapa Cerrados, em Planaltina (DF), nos três quadrimestres do ano – janeiro, fevereiro, março e abril (final da estação quente e chuvosa); maio, junho, julho e agosto (estação seca e mais fria) e setembro, outubro, novembro e dezembro (início da estação quente e chuvosa).

Os dados gerados pelo ETA-Hadgem apontaram para uma tendência significativa de aumento das temperaturas médias das máximas e mínimas anuais no período de 2021 a 2070 para o local avaliado. “Os resultados do ajuste desse modelo climático indicam, ainda, uma tendência de aumento de até 1,8º C na média de temperaturas mínimas diárias, e 2,2º C na média de temperaturas máximas diárias para o período analisado”, diz Macena.

O aumento mais significativo ocorre no terceiro quadrimestre do ano, que coincide com o início da estação quente e chuvosa (verão) e o início da semeadura e crescimento das culturas na região. “Esses dados de clima gerados pelo ETA-Hadgem alimentaram o modelo Stics, que simulou os impactos dessas mudanças no desenvolvimento e rendimento das culturas estudadas e na emissão de N2O”, acrescenta Macena.

O estudo começou em 1995, quando foi instalado um experimento de longa duração no campo experimental da Embrapa Cerrados, em Planaltina (DF), que contava com parcelas que recebiam um tratamento considerado convencional e outras com diferentes tipos de rotação de culturas sob plantio direto.

Posteriormente, já nas safras 2013/14 e 2014/15, os pesquisadores coletaram dados para calibração do modelo STICS para soja e milho, tanto sob plantio convencional como direto. “Nesse momento, as principais informações que coletamos foram atributos do solo; crescimento, desenvolvimento e rendimento das culturas (grãos, matéria seca total da parte aérea, área foliar); umidade do solo (0–5 e 5–10 cm de profundidade); temperatura do solo (5 cm de profundidade); e emissões de óxido nitroso (N2O)”, conta o pesquisador Alfredo José Barreto Luiz, um dos autores do trabalho.

A partir da reunião de todos essas informações, a equipe deu início aos trabalhos de análise delas, com a realização de eventuais checagens, correções ou ajustes. Foram também obtidos os dados da estação meteorológica e rodado o modelo ETA-HADGEM, após correção de vieses, para a geração das séries de previsões para o futuro, de 2020 a 2070.

Com esses dados e o modelo STICS calibrado, foi então a vez de rodá-lo para cada ano e para cada forma de plantio, de maneira a gerar resultados de produção das culturas e emissão de N2O para as cinco décadas no futuro. “Depois de muitas análises e discussão, começamos a fase da redação de um texto que resumisse toda a complexidade dessas diversas fase do trabalho de uma forma compreensível, que só se encerrou com a submissão do artigo em 2023, que foi publicado agora em 2024”, conta Luiz.

De acordo com ele, se as previsões de aquecimento do modelo ETA-Hadgem se confirmarem, o modelo STICS mostra que os ciclos das culturas serão afetados no sentido de sua diminuição, ou seja, a colheita acontecerá mais cedo, o que leva a uma redução na produção de biomassa e de grãos.

Além disso e apesar do ciclo ser reduzido, a emissão de N2O será maior. “Isso é ainda mais preocupante, pois quer dizer que o aquecimento vai causar maior emissão de um gás que é importante como causa do próprio aquecimento, realimentando o efeito das mudanças climáticas”, diz Luiz. “A boa notícia é que em todos os cenários, para soja ou milho, o sistema de manejo pelo plantio direto aumenta a produção de grãos e de biomassa e reduz a emissão de N2O em comparação ao sistema convencional.”

Em números mais precisos, as simulações mostraram tanto na soja como no milho, a média das emissões acumuladas anuais de N2O no período projetado de 50 anos é significativamente maior no cultivo tradicional (1,7206 kg/ha e 2,3832 kg/ha respectivamente) do que no plantio direto (0,6947 kg/ha e 0,7331 kg/ha). Em cada década avaliada, as emissões cumulativas de N2O no primeiro sistema são cerca de 2,5 vezes maiores quando comparados ao segundo.

No caso da produtividade de grãos, o modelo mostra que média do milho é significativamente maior no plantio direto (6,6 mil t/ha) que no tradicional (5,87 mil t/ha). Em relação à soja, a produtividade média não apresentou diferença significativa entre os sistemas de plantio, com valores médios de 1,599 t/ha para o CT e 1,574 t/ha para o NT.

Diante desses resultados, os autores fazem algumas recomendações aos produtores. “Uma delas é adotar, sempre que possível, o sistema de plantio direto ou cultivo mínimo nos Cerrados”, diz Luiz. “Com isso, o objetivo é diminuir os riscos de redução da produtividade e ajudar na redução da emissão de gases de efeito estufa.”