O documento discute a simulação do impacto das mudanças climáticas na agricultura brasileira usando cenários climáticos para 2040. Ele resume a linha de base atual de produção agrícola, prepara modelos de cultura para usar dados climáticos regionalizados, simula cenários para principais culturas em 2040, e analisa vulnerabilidades e medidas de adaptação.

1. Adaptação às mudanças do clima
- Cenários e Alternativas -
Agricultura
Laboratório de
Modelagem Agroambiental
Alan M. Nakai
Aryeverton F. de Oliveira
Eduardo D. Assad
José Eduardo B. A. Monteiro
Giampaolo Q. Pellegrino
Workshop – SAE Brasil 2040

2. Adaptação às mudanças do clima:
Cenários e Alternativas - Agricultura
Linha de base de produção agropecuária e alocação de terra
Preparação do simulador de cenários de cultura para a utilização dos modelos climáticos
regionalizados.
Simulação dos cenários para as principais culturas brasileiras em 2040.
Análise comparativa das culturas nos cenários simulados para 2040 em relação à condição atual.
Análise de produção agropecuária e alocação de terra com mudança do clima, a partir de modelo
econômico.
Análise de vulnerabilidade econômica do sistema de produção das principais culturas brasileiras.
(Embrapa)
Análise das possíveis medidas adaptativas identificadas.

3. Mudanças climáticas
IPCC – Painel
Intergovernamental sobre
mudanças climáticas
“Se refere a uma mudança no
estado do clima, identificada
na média e/ou na variabilidade
de suas propriedades, e que
persista por um período
extenso como décadas ou
séculos, causada por motivos
naturais ou antrópicos.”
Climate change 2007: systhesis
report
All Figures © IPCC 2013

4. Figure SPM.1b
Observed change in surface temperature 1901-2012
All Figures © IPCC 2013

5. Fisiologia Vegetal
Observed Emissions and Emissions Scenarios
Emissions are on track for 3.2–5.4ºC “likely” increase in temperature above pre-industrial
Large and sustained mitigation is required to keep below 2ºC
Over 1000 scenarios from the IPCC Fifth Assessment Report are shown
Source: Fuss et al 2014; CDIAC; Global Carbon Budget 2014
Data: CDIAC/GCP/IPCC/Fuss et al 2014

6. :
MUNICÍPIOS LAT LONG
Barreiras -12,153 -44,99
Santarém -6,49 -38,476
Petrolina -9,393 -40,508
Pelotas -31,772 -52,343
Brasília -15,78 -47,93
Resultados dos modelos em alguns Municípios

7. Resultados dos modelos em alguns Municípios

8. Evolução dos extremos de temperatura
Frequência de ocorrência de dias com temperatura maior que 34 Graus
2011-2040

9. Aumento de ondas de calor no futuro
7
4 4
6
14
2
7
12
2
10
6
4
21 20
8
13 13
23
13 13
21
33
44 45
13
47
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
Dias
n. Dias com Temp >= 34oC - Campinas, SP

10. Consequências
• Abortamento de flores do café, laranja, feijão
• Aumento da Evaporação e Evapotranspiração
• Aumento da deficiência hídrica
• Aumento da frequência de ondas de calor (perdas na
produção animal)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
ETP(mm/dia)
Temperatura (oC)
Evapotranspiração Potencial
67.3
63.4
59.9
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
T +0oC T +2oC T +4oC
Produtividade(%)
Milho - Produtividade relativa
Valparaiso SP / nov-fev 2008

11. Simulação de impactos na Agricultura
com baseado em
Cenários de mudanças climáticas

12. Gerenciador
de processos
Servidor
de mapas
Gerador
de mapas
Modelos de
cultura
(MapReduce)
Interface
Web
Banco de
dados
Hadoop
HDFS

13. Base de Dados
» 19 culturas;
» 3313 estações de chuva com dados diários;
» 23 modelos globais de projeções climáticas;
» 3 modelos regionais de projeções climáticas;

14. BIPZON
Chuva
Temperatura
Radiação Solar
KC
ISNA
Decendial
BIPZON Interpolação
Classificação
e geração
de mapas
Grade
Interpolada
(Uma vez para cada estação
meteorológica)
(Uma vez para cada
decêndio)
Shapefile
Mapas
(Uma vez para cada
decêndio)
Processo do Zoneamento Agrícola de Risco Climático
Foco da modelagem: deficiência hídrica ~ 80-90% da variabilidade

15. Análise de riscos climáticos
na produção agrícola
(-) Produtividade, Condição climática (+)
FrequênciaFrequência
40% 60%
15% 85%

16. Tempo de Processamento:
» Antes (processamento sequencial – 1 máquina): horas
» Depois (processamento distribuído – 20 máquinas): ~10 minutos
Infraestrutura de Hardware
Servidor Web
(SCenAgri)
Usuário

18. Zoneamento do risco agroclimático
Risco climático:
Zoneamento de risco por deficiência hídrica para a cultura da canola para o período de dados 1961-1990, gerado pelo Sistema SCenaAgri/Embrapa.

19. Mudanças climáticas e agricultura
Projeções baseadas em cenários climáticos – CMIP5
ETA-HadGen2ES

20. Cenários das culturas:
• Soja
• Milho
• Milho safrinha
• Arroz
• Feijão
• Cana
• Algodão
• Trigo
• Sorgo
• Feijão Caupi
Resultados das simulações de impactos
na Agricultura
20 mapas
ETA-HadGen2ES
20 mapas
ETA-Miroc
10 mapas
Condição atual

21. Resultados:
Simulações de
Risco Climático
ETA-HadGen2ES
ETA-MIROC5
SOJA
13
%
87
%
29
%
71
%
18
%
82
%

22. Resultados:
Simulações de
Risco Climático
ETA-HadGen2ES
ETA-MIROC5
SOJA
13
%
87
%
31
%
69
%
18
%
82
%

23. Resultados:
Simulações de
Risco Climático
ETA-HadGen2ES
ETA-MIROC5
MILHO
4%
96
%
5%
95
%
12
%
88
%

24. Resultados:
Simulações de
Risco Climático
ETA-HadGen2ES
ETA-MIROC5
MILHO
4%
96
%
13
%
87
%
5%
95
%

25. Resultados:
Simulações de
Risco Climático
ETA-HadGen2ES
ETA-MIROC5
MILHO SAFRINHA
15
%
85
%
12
%
88
%
25
%
75
%

26. Resultados:
Simulações de
Risco Climático
ETA-HadGen2ES
ETA-MIROC5
MILHO SAFRINHA
15
%
85
%
15
%
85
%
27
%
73
%

27. Resultados:
Simulações de
Risco Climático

28. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático

29. Resultados:
Simulações de
Risco Climático

30. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático

31. Resultados:
Simulações de Risco Climático
Variação percentual da área legal
agricultável de baixo risco climático,
nas Regiões Brasileiras

32. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
na Região Norte

33. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
na Região Nordeste

34. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
na Região Centro oeste

35. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
na Região Sudeste

36. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
na Região Sul

37. Resultados:
Simulações de Risco Climático
Variação percentual da área legal
agricultável de baixo risco climático,
no Brasil

38. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
no Brasil

39. Resultados:
Simulações
de
Risco
Climático
Variação percentual da área legal agricultável de baixo risco climático,
no Brasil

40. Obrigado pela atenção!
eduardo.monteiro@embrapa.br