Emprego de modelos climáticos (CCCma e GFDL) como ferramenta para o zoneamento de cana-de-açúcar (Saccharum) no estado do Rio de Janeiro, Brasil

Abstract

O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) tem publicado relatórios sobre questões ligadas as alterações no clima global. Em função disso, a aptidão climática de diversas culturas agrícolas em diferentes regiões do mundo pode sofrer alterações. A cana-de-açúcar é uma espécie agrícola importante e, é cultivada em várias regiões do mundo, principalmente para a geração de açúcar e etanol. Diante disso, existe a necessidade de estudos que avaliem as consequências das mudanças climáticas nessa cultura em cenários futuros. Portanto, o presente trabalho tem como objetivos: 1) avaliar o desempenho de dois modelos climáticos CCCma (Canadian Centre for Climate Modelling and Analysis) e GFDL (Geophysical Fluid Dynamic Laboratory) no período “baseline” (1961-2000), e no cenário futuro A1B (2046-2065); 2) elaborar o zoneamento da cana-de-açúcar para o Estado do Rio de Janeiro em função do cenário de emissão A1B considerado intermediário. Para a avaliação do desempenho dos modelos foi utilizado análise estatística descritiva e interpolação espacial (Krigagem e Co-Krigagem ordinária) para as variáveis temperatura e chuva. Para a etapa da elaboração do zoneamento agroclimático procedeu-se o cálculo dos balanços hídricos da cultura, pelo método de Thornthwaite e Mather (1955). Baseados nos mapas temáticos reclassificados de deficiência hídrica e temperatura elaborou-se o zoneamento. Utilizou-se imagens provenientes do radar SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) para a altimetria, e, mapa de uso e cobertura do solo. Os resultados referentes as medidas descritivas nos diferentes pontos do modelo, mostraram que a média da chuva variou de 1118,02 mm à 1447,47 mm, para o modelo CCCma. Entretanto, para o modelo GFDL a média da chuva foi inferior ao CCCma, variando de 804,82 mm à 1013,72 mm. As médias de temperatura apresentaram comportamento semelhante e apresentaram pouca oscilação durante o ano, se comparada a chuva. Para o modelo CCCma a temperatura média mínima foi de 21,02 °C e a máxima de 22,99 °C. Para o modelo GFDL temperatura média mínima foi de 20,62 °C e a máxima de 23,47 °C. O modelo CCCma apresentou os dados mais próximos aos dados de reanálise do National Oceanic & Atmospheric Administration (NOOA), sendo que o modelo GFDL subestimou a maioria dos dados de chuva e temperatura. A chuva média dos dados do NOOA variou entre a mínima e máxima de 947,74 mm à 1689,77 mm, respectivamente, e a temperatura média mínima e máxima de 19,62 °C e 21,62 °C, respectivamente. Através da geoestatística, foi possível constatar que tanto para o cenário passado quanto o futuro, o modelo transitivo exponencial apresentou na maioria dos casos o menor grau de dependência espacial (GDE), sendo portanto, considerado o melhor. Ao comparar o GDE dos dois modelos climáticos, verifica-se que o CCCma apresentou o melhor desempenho geoestatístico. Devido ao altos valores de GDE não foi possível interpolar os dados do modelo GFDL referente a temperatura para o cenário futuro. Através do produto MCD12Q1 foi possível registrar diferenças relevantes em relação a chuva e a temperatura. Áreas urbanas em geral apresentam menores quantidades de chuvas e maiores temperaturas se comparadas à áreas com ocorrência de floresta. Em relação ao zoneamento os resultados mostraram que tanto para as condições do passado, quanto para projeções futuras, não há restrição hídrica para o desenvolvimento da cultura da cana-de-açúcar. A temperatura apresentou um aumento no cenário futuro adotado e consequentemente expansão de áreas aptas ao cultivo. Praticamente todo o estado apresenta áreas aptas em relação a topografia, exceto as regiões serranas. Através do zoneamento final, ix foi possível constatar que no cenário futuro adotado haverá uma expansão da cana-de-açúcar em torno de 58%, podendo esse resultado estar aliado ao aumento da temperatura.