Algumas das safras mais importantes correm o risco de danos substanciais com o aumento das temperaturas. Para avaliar melhor como as mudanças climáticas causadas pelas emissões humanas de gases de efeito estufa provavelmente afetarão o trigo, milho e soja, uma equipe internacional de cientistas conduziu um conjunto abrangente sem precedentes de simulações de computador das safras dos EUA. As simulações reproduziram uma forte redução no rendimento das safras anteriores induzida por altas temperaturas, confirmando assim que eles capturam um mecanismo principal para projeções futuras. Mais importante, os cientistas descobriram que o aumento da irrigação pode reduzir os efeitos negativos do aquecimento global nas plantações - mas isso só é possível em regiões onde existe água suficiente. Eventualmente, limitar o aquecimento global é necessário para manter as perdas de safra sob controle.

“Sabemos por observações que as altas temperaturas podem prejudicar as plantações, mas agora temos uma compreensão muito melhor dos processos, "diz Bernhard Schauberger do Instituto Potsdam para Pesquisa de Impacto Climático, autor principal do estudo. "As simulações de computador que fazemos são baseadas em conhecimento robusto da física, química, biologia; em muitos dados e algoritmos elaborados. Mas eles não podem representar toda a complexidade do sistema de cultivo; portanto, nós os chamamos de modelos. Em nosso estudo, eles passaram em um teste crítico. "Os cientistas comparam os resultados do modelo com os dados de observações reais. eles podem determinar quais fatores críticos devem ser incluídos em seus cálculos, incluindo temperatura, CO ₂ , irrigação e fertilização.

Sem reduções de emissões eficientes, perdas de rendimento de 20 por cento para o trigo são possíveis em 2100

Para cada dia acima de 30 ° C, as plantas de milho e soja podem perder cerca de 5% de sua colheita. As simulações mostraram que os modelos capturam os efeitos de pequenos aumentos de calor além deste limite, que resultam em perdas de rendimento abruptas e substanciais. Essas temperaturas serão mais frequentes sob mudanças climáticas constantes e podem prejudicar gravemente a produtividade agrícola. Perdas na colheita devido a temperaturas elevadas de 20 por cento para o trigo, 40 por cento para a soja e quase 50 por cento para o milho, em relação a temperaturas não elevadas, pode ser esperado no final de nosso século sem reduções eficientes de emissões. Essas perdas nem mesmo consideram temperaturas extremamente altas acima de 36 ° C, que deverão reduzir ainda mais os rendimentos.

Os efeitos vão muito além dos EUA, um dos maiores exportadores da safra; os preços das safras do mercado mundial podem aumentar, que é um problema para a segurança alimentar nos países pobres.

A irrigação pode ser um meio de adaptação, mas apenas em regiões onde há água suficiente

“As perdas foram substancialmente reduzidas quando aumentamos a irrigação dos campos na simulação, então o estresse hídrico resultante do aumento da temperatura parece ser um fator maior do que o calor em si, "diz o co-autor Joshua Elliott, da Universidade de Chicago. Quando o suprimento de água do solo para a planta diminui, as pequenas aberturas nas folhas fecham-se gradualmente para evitar a perda de água. Isso impede a difusão de CO ₂ nas células, que é um material de construção essencial para as plantas. Adicionalmente, as culturas respondem ao estresse hídrico aumentando o crescimento das raízes às custas da biomassa acima do solo e, eventualmente, rendimentos. "A irrigação, portanto, pode ser um meio importante de adaptação para amortecer os efeitos mais graves do aquecimento, "diz Elliott." No entanto, isso é limitado pela falta de recursos hídricos em algumas regiões. "

A queima de combustíveis fósseis eleva a quantidade de CO ₂ no ar. Isso geralmente aumenta a eficiência do uso de água das plantas, uma vez que perdem menos água para cada unidade de CO ₂ retirado do ar. Contudo, isso não pode ser confirmado como uma salvaguarda de rendimentos sob altas temperaturas, os cientistas discutem. O CO adicional ₂ a fertilização nas simulações não alivia a queda na produtividade associada a altas temperaturas acima de 30 ° C.

A comparação de diferentes simulações de mudanças climáticas e seus impactos está no cerne do projeto ISIMIP (Inter-Sectoral Impacts Modeling Intercomparison Project), que compreende cerca de 100 grupos de modelagem em todo o mundo. As simulações são geradas em cooperação com a AgMIP, o Projeto Internacional de Intercomparação e Melhoria do Modelo Agrícola.