A área contrastante e as respostas de rendimento ao clima extremo contribuem para o clima

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 6219 (2023) Citar este artigo

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Os impactos do clima nos componentes da produção agrícola, além do rendimento, ou seja, área e intensidade do cultivo, permanecem pouco estudados. Aqui, esclarecemos as relações clima-área de cultivo analisando a área do censo subnacional e os dados de produção de seis países com cultivo múltiplo de arroz no sul e sudeste da Ásia. O clima extremo tem maior influência no afastamento da área e rendimento das tendências de longo prazo do que o clima sazonal médio; a precipitação e a temperatura no período de semeadura da estação chuvosa/úmida têm maior influência na variabilidade da área total anual do que no período de cultivo. Em 57% dos casos do cenário de país que mostram mudanças significativas na área e/ou rendimento, as direções da área e as respostas de rendimento ao clima não são sincronizadas, resultando em mudanças de produção não significativas sob os climas projetados. As relações clima-área não apenas limitam os choques de produção, mas também esclarecem as incertezas associadas à mitigação climática de terras agrícolas, onde a área afeta acentuadamente a escala de mitigação.

Eventos climáticos e climáticos extremos geralmente reduzem a produção agrícola e desencadeiam choques alimentares por meio de cadeias de abastecimento globais interconectadas, exacerbando a segurança alimentar e nutricional em regiões vulneráveis ​​do mundo1,2,3. Numerosos estudos se concentraram nos impactos do clima nos rendimentos (volume de produção por unidade de área colhida e estação) devido às principais contribuições do rendimento nos aumentos de produção nas últimas décadas. No entanto, como mencionado em estudos anteriores4,5,6, permanece uma questão pouco estudada: como o clima influencia os componentes da produção além do rendimento – área de cultivo (plantada ou colhida) e intensidade de cultivo (número de colheitas por ano)?

Tanto a área de cultivo quanto a intensidade do cultivo são cruciais para determinar os impactos do clima no volume de produção, particularmente em multiculturas5,6,7,8,9 e regiões propensas à seca10. Para capturar melhor a variabilidade da produção, é importante entender os impactos do clima nos componentes individuais da produção. Uma melhor compreensão desses impactos leva, em última análise, a intervenções e políticas focadas na moderação das cascatas negativas de preços dos alimentos e no aumento da insegurança alimentar em regiões vulneráveis ​​e entre grupos de consumidores3,11,12. Pode-se dizer que a compreensão desses impactos é importante para a mitigação climática de base terrestre relacionada à agricultura, pois não foi considerada a diminuição da área colhida devido a eventos climáticos extremos, em relação à área de implantação (plantada). De fato, mesmo em estudos recentes de modelagem de mudança de uso da terra (ex.13 e as mais recentes avaliações de potenciais de mitigação para bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS, ex.14, a extensão da área de implementação é um fator crucial que afeta a escala de o efeito de mitigação.

Aqui tentamos esclarecer as relações clima-área e mostrar que o clima sazonal influencia as características das áreas de arroz, tanto quanto os rendimentos. A direção da resposta à mudança no clima muitas vezes não é sincronizada entre a área e a produção, e o clima extremo tem um efeito maior nas diferenças de área e produção de tendências de longo prazo do que o clima médio sazonal. De fato, as regiões de multicultivo de arroz respondem por um terço da área global de arroz15. Estudamos seis países multicultivadores de arroz no sul e sudeste da Ásia (Bangladesh, Indonésia, Malásia, Mianmar, Filipinas e Tailândia; Tabela Suplementar 1) que, juntos, respondem por uma parte substancial da produção global de arroz (25%) e da área cultivada com arroz cultivo (27%). Os modelos de regressão elástico-rede regularizados associaram anomalias anuais de área e produção com índices extremos e médios de precipitação e temperatura para semeadura e períodos de crescimento das estações chuvosa e seca (Suplementar Fig. 1). As projeções climáticas que exibem mudanças relativamente grandes e pequenas na precipitação e temperatura de longo prazo foram selecionadas (Fig. 1) e foram usadas para caracterizar a área e gerar respostas às mudanças climáticas e suas contribuições relativas aos impactos da produção.