Simulação dos impactos do aumento do CO2, temperatura do ar e precipitação na produtividade da Brachiaria brizantha utilizando o modelo InLand

Abstract

As pastagens desempenham papel fundamental na pecuária brasileira, pois representam praticamente a base da produção de carne bovina. Devido a sua importância neste setor há necessidade de se realizarem estudos que prevejam a resposta das pastagens ás alterações climáticas previstas para meados do século XXI. Desta forma objetivou-se avaliar os cenários de aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico e temperatura do ar na produtividade da Brachiaria brizantha considerando mudanças na magnitude da precipitação, utilizando o Modelo Integrado de Processos Superficiais (InLand) no modo single point. Os dados utilizados nas simulações foram obtidos na Fazenda Nossa Senhora (FNS) em Rondônia para o período de 1999 a 2001. A validação do modelo foi avaliada de acordo com a raiz do erro quadrático médio (RMSE), erro absoluto médio (MAE), viés médio (MBE), índice de concordância de Willmott (d), teste t para dados pareado, gráficos de dispersão, cumulativo e de escala diária. Os resultados do modelo tiveram alto grau de ajuste aos dados observados, representando satisfatoriamente a variabilidade diurna do saldo de radiação (Rn), fluxos de calor sensível (H) e latente (LE), produtividade primária bruta (GPP) e troca líquida de CO2 no ecossistema (NEE). Nos cenários simulados, o aumento da concentração de CO2 incrementou a produtividade da Brachiaria brizantha, contrariamente ao verificado com o aumento da temperatura do ar, que resultou na redução nos valores de produtividade. Quando combinados os cenários de aumento da concentração de CO2, temperatura do ar e variação da precipitação em ±50%, não houve alteração da tendência do decréscimo dos valores de produtividade provocada pelo aumento da temperatura do ar, sendo a diminuição mais crítica nos cenários com redução da precipitação e mitigados pelo aumento da precipitação. Os resultados das simulações indicam que o efeito das forçantes relacionadas à mudança climática (aumento da concentração de CO2 atmosférico e temperatura do ar) e ao desmatamento (mudanças na precipitação e umidade relativa do ar) é de redução na produtividade da Brachiaria brizantha em Rondônia.

Pastures play a key role in the Brazilian cattle industry, since they represent practically the basis for beef production. Due to its importance in this sector there is a need for studies that predicts the responses of grasslands to climate changes foreseen for the middle of the XXI century. Thus, this study aimed to evaluate scenarios of increased carbon dioxide (CO2) concentration and air temperature in the productivity of Brachiaria brizantha considering changes in the magnitude of precipitation, using the Integrated Model of Land Surface Processes (Inland) on single point mode. The data used in the simulations were obtained at the Nossa Senhora Farm (FNS) in Rondônia for the period 1999 to 2001. The model validation was evaluated according to the mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) mean bias (MBE), Willmott’s index of agreement (d), t-test for paired data, scatter plots, cumulative and daily scale. The results of the model had a high degree of fit to the observed data, representing satisfactorily the diurnal variability of net radiation (Rn), fluxes of sensible (H) and latent heat (LE), gross primary productivity (GPP) and net CO2 exchange in the ecosystem (NEE). In the simulated scenarios, the elevated CO2 concentration increased Brachiaria brizantha productivity, as opposed to the observed with increasing air temperature, which resulted in lowered values of productivity. When combined the scenarios of increased CO2 concentration, air temperature and variation of precipitation in ± 50%, there was no change in the trend of productivity decrease caused by the risen air temperature, being this decrease most critical in scenarios of reduced rainfall and mitigated by the increased precipitation. According to simulations, the effect of forcing related to climate change (increasing in atmospheric CO2 concentration and air temperature) and deforestation (changes in precipitation and relative humidity) is reduced Brachiaria brizantha productivity in Rondônia.