Desenvolvimento de um modelo biofísico de crescimento da cana-de-açúcar para estudos globais / A biophysical sugarcane growth model for global studies

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

26/11/2010

RESUMO

Previsões apontam uma expansão das terras cultivadas ao longo das próximas décadas devido a uma combinação do aumento da população global, com consequente necessidade de aumento da produção de alimentos, e do recente crescimento exponencial da produção de biocombustíveis baseados em cultura agrícolas. As alterações resultantes do uso da terra podem, por sua vez, impactar significativamente os ciclos biogeoquímicos e biogeofísicos ao longo do globo. Portanto, a representação de culturas agrícolas para produção de biocombustíveis, como a cana-de-açúcar, devem ser integradas em modelos de processos superficiais terrestres, possibilitando considerar nas simulações numéricas os feedbacks bidirecionais entre a superfície e a atmosfera. Neste estudo, nós apresentamos um novo modelo mecanicista de crescimento da cultura da cana-de-açúcar, incluído como um módulo dentro do modelo dinâmico de agro-ecossistema Agro-IBIS, que pode ser aplicado em múltiplas escalas espaciais (do local ao global). O modelo pode ser acoplado a um modelo atmosférico, permitindo a simulação das interações bidirecionais entre a atmosfera e o sistema de cultivo de cana. Esse novo módulo inclui uma série de equações e parâmetros de manejo agrícola que diferem das formulações para as culturas anuais pré-existentes. O modelo é avaliado contra observações micro-meteorológicas e de biomassa, obtidas para um ciclo da cultura (391 dias), no norte do Estado de São Paulo (Brasil), e para a produtividade agrícola em diferentes escalas espaciais. Os resultados da validação micro-meteorológica indicam que o modelo produz robustamente as flutuações sazonais e diárias do albedo, biomassa seca, e as relações entre troca líquida do ecossistema (NEE) e das variáveis atmosféricas (temperatura e umidade relativa do ar). Ao nível local, o modelo simulou com precisão a intensidade e a variabilidade diária da evapotranspiração (ET) durante dois ciclos consecutivos da cana-de-açúcar em um sítio experimental na localidade Kalamia, nordeste da Austrália. O modelo simulou com exatidão a média da produtividade da cana-de-açúcar para as quatro maiores mesorregiões produtoras (aglomerados de municípios) do estado de São Paulo (Brasil), durante um período de 16 anos, com viés relativo entre -0,68% e +1,08%. Finalmente, a simulação da produtividade média anual de cana para o Estado de Louisiana (EUA) produziu um viés relativo (-2,67%) baixo, mas apresentou menor variabilidade interanual do que a série de produtividade estimada. Considerando os resultados de todas as validações, podemos concluir que o novo modelo é capaz de capturar a relação entre a produção de biomassa e variabilidade do clima (temperatura e precipitação), indicando que o módulo pode ser utilizado com sucesso para prever alterações nos sistemas de cultivo de cana e as respectivas interações com o clima.

ASSUNTO(S)

cana de açúcar modelagem agrometeorológica modelos mecanicistas de crescimento de culturas interação biosfera-atmosfera climatologia agrometeorological modeling sugarcane mechanistic models of crop growth biosphere-atmosphere interaction

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados