A seca e o calor recordes deixaram alguns agricultores preocupados sobre onde e quando as safras poderão ser cultivadas no futuro, mesmo na Califórnia, onde a diversidade de microclima sem precedentes cria condições ideais de cultivo para muitos dos itens mais populares nos supermercados da América. Um terço dos vegetais e dois terços das frutas e nozes consumidos pelos americanos agora são cultivados em mais de 76, 000 fazendas em todo o estado, no entanto, daqui a 20 anos, certas regiões da Califórnia podem simplesmente se tornar muito quentes e secas para continuar a produção.

Uma nova pesquisa do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) mostra que nos anos 2045-2049 as temperaturas futuras terão mais efeito sobre as safras de estação fria, como brócolis e alface, pode ser cultivado do que em onde, enquanto para as safras da estação quente (melão, tomates, cenouras) o impacto será maior para onde podem ser cultivadas do que quando. Os cientistas descrevem em seu artigo o pareamento de modelos de computador com informações sobre temperaturas de crescimento históricas e ideais para cinco importantes safras da Califórnia, "Os aumentos de temperatura projetados podem exigir mudanças na estação de crescimento das safras da estação fria e nos locais de cultivo das safras da estação quente, "que apareceu no jornal Ciência do Meio Ambiente Total no início deste mês.

“Para garantir a segurança alimentar da Califórnia e do resto do país, é importante prever como o aquecimento futuro afetará a agricultura da Califórnia, "disse o principal autor do artigo, Alison Marklein." Precisamos de informações confiáveis ​​sobre como as condições climáticas futuras afetarão nossas safras para que o sistema agrícola desenvolva uma resposta adequada para garantir a segurança alimentar. Por exemplo, um grande desafio ao considerar a realocação de safras é que os produtores têm conhecimento especializado de suas terras e safras. Se as safras não puderem mais ser cultivadas em seus locais atuais, então o agricultor tem que se mudar para uma nova área ou cultivar uma safra diferente, o que representa um fardo prático e econômico para o agricultor. "

Agora um cientista da UC Riverside, Marklein já havia liderado o projeto enquanto completava uma bolsa de pós-doutorado no Berkeley Lab e colaborava com Peter Nico, coautor do estudo e cientista da equipe da área de ciências ambientais e da terra do Berkeley Lab. Cientistas do Departamento de Agricultura dos EUA e da UC Davis também contribuíram. Financiado pela Global Food Initiative da University of California, a pesquisa representa um foco de pesquisa significativo para o Berkeley Lab:agricultura sustentável. Outro estudo atual do Berkeley Lab aplica o aprendizado de máquina para desenvolver aditivos microbianos que podem repor solos sem nutrientes como carbono e fósforo.

Acostumando-se aos extremos climáticos

Na realização do estudo, os pesquisadores primeiro selecionaram cinco safras anuais que são produzidas mais na Califórnia do que em qualquer outro estado - alface, brócolis, cenouras, tomates, e melão. Essas safras densas em nutrientes contribuíram com 64% do valor monetário das safras de hortaliças e melão do estado em 2016 e são essenciais para a segurança alimentar, como evidenciado por sua posição entre os principais vegetais e frutas doados a quatro bancos de alimentos da Califórnia estudados.

A equipe então obteve 15 anos de dados de temperatura do ar, começando em 1990, de locais em todo o estado, bem como informações sobre os limites de temperatura da safra - ou temperaturas máximas e mínimas do ar além das quais ocorre a quebra da safra - e locais de cultivo para cada uma das cinco safras que remontam a sete anos. Eles também consideraram a duração ideal da estação de crescimento de uma cultura:por exemplo, o brócolis requer quatro meses consecutivos de no mínimo 39 graus Fahrenheit e no máximo 95 graus.

Pretendendo comparar como cada safra se sairia na Califórnia em diferentes cenários climáticos possíveis, um quente-seco e outro frio-úmido, os pesquisadores observaram como as temperaturas mais altas podem afetar as lavouras em seus locais históricos de cultivo. Próximo, eles identificaram possibilidades de expandir qualquer cultura para um local de cultivo mais ideal com base no limite de temperatura dessa cultura, olhando para todas as áreas onde essa cultura não foi cultivada, mesmo onde a terra não havia sido usada anteriormente para a agricultura.

Finalmente, a equipe calculou quanto da terra historicamente usada para o cultivo de cada uma das cinco safras pode ser mantida em cenários de aquecimento futuro (quente-seco, frio-úmido); quanto da terra usada seria insustentável devido ao aumento da temperatura; e quanta terra não usada anteriormente para agricultura poderia potencialmente sustentar cada uma das cinco safras em comparação com terras agrícolas históricas onde essas safras ainda não foram cultivadas.

Os tomates podem enfrentar algumas dores de crescimento

"Encontramos diferenças em como as temperaturas mais altas afetam as safras da estação fria em relação às safras da estação quente, "Disse Marklein." Para safras de estação fria, como brócolis e alface, pode ser possível estender suas estações de cultivo. Mas pode ficar muito quente para o cultivo de tomates da estação quente, onde historicamente são cultivados no verão, e pode ser necessário transferi-los para climas mais amenos, quentes o suficiente para o cultivo de tomates sob os novos cenários climáticos. "

A equipe descobriu que ambas as safras da estação fria, brócolis e alface, atualmente crescem mais perto de seus limites de temperatura mais baixos durante o outono e a primavera. Os modelos climáticos preveem um aumento nas temperaturas de inverno acima do limite mínimo de temperatura para ambas as culturas, sugerindo que em meados do século essas safras também poderiam ser cultivadas até o inverno, mesmo em áreas onde não foram cultivadas historicamente.

As temperaturas mais altas no outono e na primavera sugerem que os tomates podem se beneficiar de uma mudança na estação de cultivo. Mas isso pode ser mais difícil do que parece.

"Olhando para o cenário de clima quente e seco futuro, embora as temperaturas no outono e na primavera provavelmente aumentem, assim como as temperaturas do verão, uma mudança na estação de cultivo não é uma solução viável porque as temperaturas do verão podem exceder as temperaturas críticas para os tomates, "Marklein disse." Os tomates precisam de quatro meses consecutivos para sua estação de cultivo, portanto, a lacuna no meio preenchida pelo verão torna isso inviável. "

Oportunidades podem surgir em todo lugar

Embora seja verdade que algumas das culturas estudadas, tomates especialmente, vão perder áreas onde são tradicionalmente cultivadas devido ao aquecimento futuro, pode haver algumas maneiras de mitigar esses desafios potenciais. Por exemplo, porque sua análise se concentrou na temperatura do ar em vez da temperatura da colheita, na prática, a irrigação pode reduzir alguns efeitos negativos do calor.

No total, Marklein disse que este estudo dá aos planejadores agrícolas muito em que pensar. “Este é realmente um primeiro passo no planejamento de cenários climáticos futuros. Este trabalho pode ser usado para ajudar a priorizar recursos como terras agrícolas e água para maximizar a produtividade agrícola e a segurança alimentar, "disse ela." É fundamental planejar com antecedência os cenários de aquecimento futuro, particularmente em áreas como a Califórnia, que alimentam a nação. "