Os grãos de arroz aumentam de volume num intervalo de poucas semanas. Em cada dia acima de 30°C (86°F) durante esse período, uma planta de arroz perde 1.1 a 1.8 percent da produção; em dias mais frescos, a perda é quase nula.
Ainda assim, os modelos informáticos que sustentam as previsões globais de alimentos praticamente não reproduzem esse tipo de dano.
Yiwei Jian e colegas, do Helmholtz Centre for Environmental Research em Leipzig e da Universidade de Pequim, quantificaram a dimensão dessa falha.
Ao ajustarem esses modelos, a estimativa passou a indicar que, por cada 1°C (1.8°F) de aquecimento, o mundo perde 8.1 percent do arroz, em vez de 3.8 percent.
O arroz alimenta mais de metade da população mundial. Equipas anteriores tinham situado a redução entre 2.3 e 8.3 percent para o mesmo aumento de temperatura, e o novo valor fica perto do limite mais desfavorável dessas estimativas.
Warm seasons and hot afternoons
Uma estação de crescimento mais quente e uma tarde muito quente não afectam o arroz da mesma forma.
Quando toda a época é mais quente, a cultura acelera o desenvolvimento e dispõe de menos tempo para formar biomassa. Além disso, consome mais açúcar apenas para manter as funções vitais, sobrando menos energia para encher o grão.
Já o calor durante a floração actua de modo mais directo: danifica enzimas e tecido reprodutivo, e essa perda não é recuperável.
Apesar disso, a maioria dos investigadores que constrói previsões globais tem tratado estes dois fenómenos como um único efeito da temperatura.
Christoph Müller, do Potsdam Institute for Climate Impact Research, é um dos autores. Segundo ele, quando as pessoas consultam uma previsão de verão, “we’re looking for the daily high, not the average temperature.”
Heating rice in real fields
Para confrontar modelos e realidade, os investigadores analisaram 214 pares de parcelas equivalentes: uma aquecida e outra sem aquecimento, ambas cultivadas da mesma forma. O aquecimento foi feito com emissores de infravermelhos, sempre em campos abertos e irrigados.
Nos 12 locais de Jian distribuídos pelas regiões orizícolas da China, os aquecedores funcionaram ao longo de toda a época e aumentaram a temperatura das parcelas entre 0.5°C e 4°C (0.9°F a 7.2°F).
A equipa excluiu ensaios em que o aquecimento ocorria apenas à noite. As noites quentes também reduzem a produção, mas de forma mais lenta, sobretudo porque a planta consome mais do seu próprio açúcar depois de escurecer.
Os resultados oscilaram muito entre locais. Em alguns, a cultura perdeu 31.3 percent da produção por cada 1.8°F de aquecimento; noutros, chegou a ganhar 6.6 percent.
Em mais de 70 percent dos locais, a maior parte do prejuízo veio de dias acima de 30°C (86°F).
Where the grain goes missing
Nas parcelas aquecidas durante a floração e durante o período em que os grãos incham, as plantas produziram quase tanta biomassa como as não aquecidas. A diferença foi que canalizaram menos desse material para o grão.
Nos 12 locais chineses, a equipa acompanhou as plantas com detalhe suficiente para identificar as etapas: com calor enquanto as panículas se formavam, fixaram-se menos sementes e menos azoto foi transferido dos caules para o grão.
O calor mais cedo na época teve um custo inferior. Acima de 35°C (95°F), quando a planta ainda estava a emitir novos perfilhos, verificou-se uma quebra tanto na fotossíntese como na área foliar.
Essas plantas produziram 1.4 percent menos material por dia de exposição e perderam 1.5 percent da produção - bem abaixo do impacto que a mesma temperatura teve durante a floração.
Testing models against reality
A equipa de Jian aplicou a mesma análise a sete modelos globais de culturas usados em previsões de segurança alimentar. Na maioria, a resposta a dias muito quentes foi praticamente inexistente.
Três modelos produziram perdas, mas pequenas. Entre 30°C e 35°C (86°F e 95°F), o arroz simulado perdia 0.1 a 0.4 percent por dia, quando nas parcelas reais a redução foi de 0.9 percent.
Estes modelos já incluem efeitos da temperatura: representam plantas mais pequenas através de fotossíntese enfraquecida e de uma estação de crescimento mais curta.
O que quase nenhum deles representa é a falha das flores em formar sementes - apesar de ser aí que a cultura perdeu a maior parte do grão.
Ting Sun e colegas, da Nanjing Agricultural University, relataram a mesma discrepância em 2021, após concluírem que os modelos de arroz subestimavam as perdas causadas por curtos episódios de calor.
A equipa ajustou os resultados dos modelos com base nas medições de campo e, depois, projectou a versão corrigida para a frente.
Com 1.8°F de aquecimento, a perda estimada para o Paquistão, a Índia e o Bangladeche aumentou de 2.1 para 6.6 percent. Para a Tailândia, as Filipinas e Myanmar, subiu de 3.7 para 7.7 percent. No caso da China e do Japão, as duas estimativas diferem em menos de dois pontos percentuais.
What flooded fields might change
Todos estes ensaios foram feitos com irrigação e, em todos, os investigadores alteraram apenas a temperatura. Isso torna os resultados claros, mas também os torna mais estreitos.
Ou seja, quantificam o que o calor faz por si só, e não aquilo que um agricultor pode introduzir como resposta.
O que conta é a temperatura das folhas do arroz, não a do ar por cima delas. A evaporação da água num arrozal inundado arrefece essas folhas.
A estimativa global de Jian baseou-se na temperatura do ar, e os campos irrigados - responsáveis por 75 percent do arroz mundial - podem, na prática, ser mais frescos do que esse valor.
O arroz de sequeiro tende para o lado oposto. Nas simulações, a equipa observou que sistemas de sequeiro são mais sensíveis ao calor, embora ainda não exista consenso sobre o quanto.
Além disso, o limiar de 30°C (86°F) pode não ser o mesmo em todas as regiões, sobretudo à medida que os agricultores se adaptam.
Os investigadores ainda não mediram quanto arrefecimento chega a uma flor de arroz num campo inundado numa tarde a 35°C (95°F). Até alguém o fazer, a equipa de Jian tem de trabalhar com a temperatura do ar.
Os autores afirmam que os modelos futuros terão de simular flores que falham a fixação de sementes, em vez de se limitarem a produzir plantas mais pequenas - e que essa mudança levará tempo.
O estudo completo foi publicado na revista Science Advances.
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