Orientadores: Jurandir Zullo Junior, Hilton Silveira Pinto

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola

Resumo: A elevação da concentração dos gases de efeito estufa (GEEs) na atmosfera, especialmente o dióxido de carbono, tem causado alterações significativas nos elementos atmosféricos, acarretando mudanças e variações no clima com importantes consequências. Projeções do IPCC (2007) para as áreas...

Resumo: A elevação da concentração dos gases de efeito estufa (GEEs) na atmosfera, especialmente o dióxido de carbono, tem causado alterações significativas nos elementos atmosféricos, acarretando mudanças e variações no clima com importantes consequências. Projeções do IPCC (2007) para as áreas tropicais brasileiras indicam que a temperatura média global poderá aumentar entre 1°C e 5,8°C, o que traria grandes impactos na atividade agrícola e nos recursos naturais. Se as estimativas do IPCC (2007) estiverem corretas, as maiores áreas produtoras de café arábica do Brasil poderão se tornar de alto risco climático para o cultivo, causando sérios impactos na produção de café e no agronegócio brasileiro. O presente trabalho busca contribuir para o estudo da cafeicultura brasileira no contexto das mudanças climáticas projetadas para as próximas décadas. Três aspectos principais foram analisados: as possíveis mudanças climáticas para o sudeste do Brasil nesse século (2011-2099) com o modelo regional de mudanças climáticas ETA/CPTEC (dowscaling do HadCm3); atividades de adaptação da cultura em um cenário climático mais quente; e a relação da cultura com o estoque de carbono atmosférico, como uma atividade de mitigação. Analisando o ETA/CPTEC, foi possível verificar que, sem atividades de adaptação e mitigação, aumentará o risco climático para o cultivo do café arábica em oito dos dez municípios na região de estudo. Como uma atividade de adaptação a cenários climáticos mais quentes, foram avaliadas três formas de arborização para reduzir a temperatura no microclima do cultivo de café em comparação com o cultivo a pleno sol, mais utilizado no país. As variáveis micrometeorológicos nos sistemas de cultivo de café foram medidos em campo e também simulados no software "Envi-Met". Em comparação com o sistema a pleno sol, o tratamento mais arborizado (café plantado em consórcio com macadâmia) recebeu 29,4% a menos de radiação solar e reduziu a temperatura do ar em apenas 0,6°C no microclima de cultivo, indicando que nos cenários mais quentes projetados pelo ETA/CPTEC, esse sistema de plantio não será uma forma de adaptação da cultura. Analisando a relação do café arábica com atividades de mitigação dos GEEs, foi medida a quantidade de carbono (biomassa seca) que a cultura a pleno sol e cultivada com macadâmia pode estocar. Para tanto, utilizaram-se métodos destrutivos, em campo, e de sensoriamento remoto com imagens de alta resolução. Em campo, verificou-se que o sistema de cultivo de café com macadâmia estoca, em média, 2 toneladas de carbono por hectare a mais que o sistema a pleno sol. Esses resultados permitiram validar a premissa de que sistemas agroflorestais com café são considerados uma importante forma de mitigação dos gases de efeito estufa. Na análise dos dados de sensoriamento remoto, encontrou-se forte correlação entre o índice de vegetação NDVI, parâmetros biofísicos da cultura e a biomassa, permitindo, assim, a criação de um modelo de estimativa de biomassa para evitar futuras análises destrutivas

Abstract: The increase of greenhouse gas (GHG) concentration in the atmosphere, especially carbon dioxide, is causing wide changes in atmospheric elements, leading to climate change and variability with critical consequences. Projections of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2007)...

Abstract: The increase of greenhouse gas (GHG) concentration in the atmosphere, especially carbon dioxide, is causing wide changes in atmospheric elements, leading to climate change and variability with critical consequences. Projections of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2007) indicate that the global temperature is supposed to increase 1ºC to 5.8º in the tropical areas of Brazil, causing important impacts in Agriculture and natural resources. If the IPCC (2007) estimates are confirmed, the major areas of current coffee arábica production may become areas of high climatic risk, causing severe impact in coffee production and the Brazilian agribusiness. This project aims to contribute to the study of Brazilian coffee crops (coffea arabica) in the context of global climate change expected for the coming decades. Three main aspects were analyzed: Brazilian southeast climate change in the century (2011-2099) with a regional climate change model (ETA/CPTEC, dowscaling of HadCM3); the coffee crop adaptation to warmer climates; and the crop relationship with the carbon stock as a mitigation activity. Analyzing the ETA/CPTEC model we found that, with no adaptation and mitigation activities, it will not be possible to cultivate coffee arábica in 8 of the 10 cities in the studied region. As an adaptation alternative in hotter weather, we evaluated three different coffee systems planted with forestry tree in order to reduce micro-climate temperature, and compared them to the most common cultivation system in Brazil: coffee planted at "full sun". The micrometeorological parameters in each system was measured in the field and also simulated using the Envi-Met software. Comparing to full sun system, the most shaded coffee system (coffee planted with macadamia) received 29,7% less solar radiation, and reduced the temperature only 0,6°C in the cultivation microclimate, indicating that in the warmest scenario this cultivation system will not be an adaptation alternative. Analyzing the coffee relationship with GHG mitigation activities, we measured the coffee crop's carbon stock (dry biomass) in two cultivation systems: full sun and shaded with macadamia using both destructive methods and remote sensing with high resolution images. Destructive models showed that shaded system with macadamia stocks on average 2 ton per hectare more than full sun systems. These results supported the assumption that agroforesty systems with coffee are considered an important form of mitigation of GHG. Analyzing the remote sensing data we found a strong correlation between the NDVI vegetation index, biophysical plant parameters and biomass. We created a predictive model for biomass and carbon stocks in coffee systems in order to avoid the use of destructive methods