Crescimento e aspectos fisiológicos do eucalipto em resposta às mudanças climáticas em sistema mini-FACE

Abstract

A área plantada com espécies arbóreas vem crescendo significativamente nos últimos anos e, no Brasil, o principal gênero utilizado é o Eucalyptus. Com efeito, o desenvolvimento satisfatório da cultura é dependente de diversos fatores incluindo a concentração de dióxido de carbono [CO 2 ], a disponibilidade hídrica e a temperatura. Cumpre mencionar que o [CO 2 ], um dos principais gases de efeito estufa que permanecem na atmosfera, alcançou níveis recordes em 2021. Registre-se que, para o final deste século, é esperada uma [CO 2 ] de aproximadamente 985 ppm, valor que representa mais que o dobro da concentração atual, devido, em larga escala, à dependência dos combustíveis fósseis e à taxa de crescimento da população mundial. O aumento na [CO 2 ] promove, em geral, um aumento na taxa fotossintética que culmina em ganhos de biomassa e, ao mesmo tempo, está associado à redução na condutância estomática, que leva a uma menor demanda hídrica e a aumentos na eficiência no uso da água. Cumpre mencionar também que incrementos na [CO 2 ] atmosférica estão intimamente associados ao aquecimento global levando, como consequência, a aumentos na temperatura, aumentando a fotorrespiração e reduzindo o ganho líquido de carbono em plantas C3. Neste contexto, são necessários estudos acoplando as respostas vegetais e previsão agrícola frente às mudanças climáticas e variações na [CO 2 ], na disponibilidade hídrica e na temperatura. Portanto, este trabalho teve por objetivo, avaliar o crescimento de árvores jovens de eucalipto submetidas a um ambiente com enriquecimento de [CO 2 ] e de elevação da temperatura por sessenta dias em dois períodos distintos durante o ano de 2021 especificadamente (i) junho a agosto (período com temperaturas mais amenas e menor ocorrência de precipitações) e (ii) outubro a dezembro (período com temperaturas mais quentes e maior disponibilidade hídrica). O experimento foi conduzido utilizando-se dois clones de eucalipto. Os resultados foram apresentados analisando-se o efeito isolado do aumento da [CO 2 ], o efeito do aumento da [CO 2 ] com deficiência hídrica e o efeito do aumento da [CO 2 ] em ambiente aquecido. Ao longo do período de exposição aos tratamentos foram realizadas análises fisiológicas e biológicas. Foi possível observar um menor crescimento em resposta ao aquecimento, ao passo que o aumento na [CO 2 ] contribuiu positivamente para o crescimento e acúmulo de biomassa. Com efeito, foi observado uma mitigação dos impactos negativos causados pela alta temperatura e pela deficiência hídrica em resposta à elevada [CO 2 ]. Em síntese, é plausível sugerir que em condições de mudanças climáticas globais, nas quais aumentos na [CO 2 ] associados com aumentos na temperatura atmosférica e em condições de limitada disponibilidade hídrica serão recorrentes, respostas aclimatativas irão ocorrer de modo a contribuir para a manutenção do crescimento e das taxas fotossintética em plantas jovens de eucalipto. Palavras-chave: Crescimento vegetal. Mudanças climáticas globais. Eucalyptus. Alto [CO 2 ]. Temperatura. Deficiência hídrica.

The area planted with tree species has been growing significantly in recent years and, in Brazil, the main genus used is Eucalyptus. Indeed, the satisfactory development of the culture is dependent on several factors including the concentration of carbon dioxide [CO 2 ], water availability and temperature. It should be mentioned that [CO 2 ], one of the main greenhouse gases remaining in the atmosphere, reached record levels in 2021. It should be noted that, by the end of this century, an [CO 2 ] of approximately 985 ppm is expected, a value that represents more than double the current concentration, due, on large scale, to the dependence on fossil fuels and the growth rate of the world population. The increase in [CO 2 ] promotes, in general, an increase in the photosynthetic rate that culminates in biomass gains and, at the same time, is associated with a reduction in stomatal conductance, which leads to lower water demand and increases in water use efficiency. It should also be mentioned that increases in atmospheric [CO 2 ] are closely associated with global warming, leading as a consequence, to increases in temperature, increasing photorespiration and reducing net carbon gain in C3 plants. In this context, studies linking plant responses and agricultural forecasting to climate change and variations in [CO 2 ], water availability and temperature are needed. Therefore, this work aimed to evaluate the growth of young eucalyptus trees subjected to an environment with [CO 2 ] enrichment and temperature elevation for sixty days in two different periods during the year 2021, specifically (i) June to August (period with milder temperatures and less rainfall) and (ii) October to December (period with warmer temperatures and greater water availability). The experiment was conducted using two eucalyptus clones. The results were presented by analyzing the isolated effect of increasing [CO 2 ], the effect of increasing [CO 2 ] with water deficit and the effect of increasing [CO 2 ] in a heated environment. During the period of exposure to the treatments, physiological and biological analyzes were performed. It was possible to observe a lower growth in response to warming, while the increase in [CO 2 ] contributed positively to the growth and accumulation of biomass. Indeed, a mitigation of the negative impacts caused by high temperature and water deficiency was observed in response to high [CO 2 ]. In summary, it is plausible to suggest that under conditions of global climate changes, in which increases in [CO 2 ] associated with increases in atmospheric temperature and under conditions of limited water availability will be recurrent, acclimatization responses will occur in order to contribute to the maintenance of growth and photosynthetic Keywords: Plant Growth. Global Climate Change. Eucalyptus. High [CO 2 ]. Temperature.