Climate change in agricultural and natural ecosystems: mitigation and adaptation measures

Authors

DOI:

https://doi.org/10.52945/rac.v33i2.523

Keywords:

Global Warming, Ecosystem Vulnerability, Conservation.

Abstract

The objective of this work was to present a bibliographic review about the main impacts that the agricultural and natural ecosystems have been suffering with the occurrence of climate changes, and then to expose some strategies to mitigate the impacts and the adaptation of these ecosystems to the changes. Among the strategies addressed, we can mention the use of crop simulation models to support knowledge and decision making, the use of plant genes adapted to climate change in genetic improvement, and the use of public policies aimed at sustainable development.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Leticia de Andrade Dias, UFSC / Centro de Ciências Rurais

 Engenheira Ambiental, Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Ecossistemas Agrícolas e Naturais (PPGEAN), Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Centro de Ciências Rurais, Campus de Curitibanos, Curitibanos, SC, Brasil. CEP: 89.520-000. Fone: (54) 99906-1100. E-mail: leticia_diaas@yahoo.com.br.

João Batista Tolentino Júnior, UFSC / Centro de Ciências Rurais

Engenheiro Agrônomo (Docente), Dr.,  PPGEAN / UFSC, Centro de Ciências Rurais, Campus de Curitibanos. e-mail: joao.tolentino@ufsc.br.

Leosane Cristina Bosco, UFSC / Centro de Ciências Rurais

Engenheira Agrônoma (Docente), Dra.,  PPGEAN / UFSC, Centro de Ciências Rurais, Campus de Curitibanos. e-mail: leoane.bosco@ufsc.br.

References

ANGELOTTI, F.; SIGNOR, D.; GIONGO, V. Mudanças climáticas no semiárido brasileiro: experiências e oportunidades para o desenvolvimento. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 8, número especial IV SMUD, p. 484-495, 2015.

BARRY, R. C. Atmosfera, tempo e clima. Tradução: COSTA, R. C. Dados eletrônicos, Bookman: Porto Alegre, 2013.

BETTIOL, W.; HAMADA, E.; ANGELOTTI, F.; AUAD, A. M.; GHINI, R. Aquecimento global e problemas fitossanitários. Brasília, DF: Embrapa, 2017, 488 p.

BOULANGER, Y.; TAYLOR, A. R.; PRICE, D. T.; CYR, D.; MCGARRIGLE, E.; RAMMER, W.; SAINTE-MARIE, G.; BEAUDOIN, A.; GUINDON, L.; MANSUY, N. Climate change impacts on forest landscapes along the Canadian southern boreal forest transition zone. Landscape Ecology, v. 32, p. 1415–1431, 2017. DOI dx.doi.org/10.1007/s10980-016-0421-7.

CAI, W.; BORLACE, S.;, LENGAIGNE, M.; RENSCH, P.; COLLINS, M.; VECCHI, G.; TIMMERMANN, A.; SANTOSO, A.; MCPHADEN, M. J.; WU, L.; ENGLAND, M. H.; WANG, G.; GUILYARDI, E.; JIN, F. Increasing frequency of extreme El Niño events due to greenhouse warming. Nature: Climate Change, v. 4, Fev./2014. DOI: dx.doi.org/10.1038/nclimate2100.

CHALLINOR, A. J.; WATSON, J.; LOBELL, D. B.; HOWDEN, S. M. SMITH, D. R.; CHHETRI, N. A meta-analysis of crop yield under climate change and adaptation. Nature Climate Change, v. 4, abr./2014. DOI dx.doi.org/10.1038/NCLIMATE2153.

CHALLINOR, A. J.; MULLER, C.; ASSENG, S.; DEVA, C.; NICKLIN, J.; WALLACH, D.; VANUYTRECHT, E.; WHITFIELD, S.; RAMIREZ-VILLEGAS, J.; KOEHLER, A. Improving the use of crop models for risk assessment and climate change adaptation. Agricultural Systems, v. 159, p. 296–306, 2018. DOI dx.doi.org/10.1016/j.agsy.2017.07.010.

COLTRI, P. P..; PINTO, H. S.; GOLÇALVES, R. R. V.; ZULLO JUNIOR, J.; DUBREAUIL, V. Low levels of shade and climate change adaptation of Arabica coffee in southeastern Brazil. Heliyon. v.5, e.01263, 2019. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01263.

DAMATTA, F. M.; RAHN, E.; LADERACH, P.; GHINI, R.; RAMALHO, J. C. Why could the coffee crop endure climate change and global warming to a greater extent than previously estimated? Climatic Change. v.152, p.167–178, 2019. DOI: dx.doi.org/10.1007/s10584-018-2346-4.

DUBREUIL, V.; FANTE, K. P.; PLANCHON, O.; SANT’ANNA NETO, J. L. Climate change evidence in Brazil from Köppen’s climate annual types frequency. International Journal of Climatology. v.39, p.1446–1456, 2019. DOI: dx.doi.org/10.1002/joc.5893.

EMBRAPA. Aquecimento Global e a nova geografia da produção agrícola no Brasil. São Paulo: Clima e Agricultura, 84p.,2008.

FOGUESATTO, C. R.; BORGES, J. A. R.; MACHADO, J. A. D. Farmers’ typologies regarding environmental values and climate change: Evidence from southern Brazil. Journal of Cleaner Production. v.232, p.400-407, 2019. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.05.275.

GHINI, R.; HAMADA, E.; GONÇALVES, R.V.; GASPAROTTO, L.; PEREIRA, J.C.R. Análise de Risco das Mudanças Climáticas Globais sobre a Sigatoka-negra da Bananeira no Brasil. Fitopatologia Brasileira, v.32, n.3, p. 197-204, mai-jun, 2007.

GHINI, R.; HAMADA, E.; BETTIOL, W. Impactos das mudanças climáticas sobre doenças de importantes culturas no Brasil. Jaguariúna, Embrapa Meio Ambiente, 2011. 356 p.

HOFFMANN, A. A.; SGRÒ, C. M. Climate change and evolutionary adaptation. Nature, v. 470, p. 479 – 485, fev./2011. DOI: dx.doi.org/10.1038/nature09670.

ICLEI - Governos Locais pela Sustentabilidade. Análise das emissões de GEE no Brasil (1970-2013) e suas implicações para políticas públicas. São Paulo: Observatório do Clima, 52 p., 2015. Disponível em: https://s3-sa-east-1.amazonaws.com/seeg.tracersoft.com.br/wp-content/uploads/2015/08/sintese_2015.pdf Acesso em: 29 out. 2019.

IPCC . Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA, 2013.

IPCC. Summary for Policymakers. In: MASSON-DELMOTTE, V., P. ZHAI, H.-O. PÖRTNER, D. ROBERTS, J. SKEA, P.R. SHUKLA, A. PIRANI, W. MOUFOUMA-OKIA, C. PÉAN, R. PIDCOCK, S. CONNORS, J.B.R. (eds.). Global Warming of 1.5°C: An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. 2018. 32p. Disponível em: https://www.ipcc.ch/sr15/. Acesso em: 27 fev. 2020.

JACQUES, J.; SAMPAIO, F.; SANTOS, H. T.; MARCHIORO, C. A. Climate change and voltinism of Mythimna sequax: the location and choice of phenological models matter. Agricultural and Forest Entomology. v.21, p. 431–444, 2019. DOI: dx.doi.org/10.1111/afe.12350.

MARTINS, S. R.; SCHLINDWEIN, S. L.; D’AGOSTINI, L. R.; BONATTI, M.; VASCONCELOS, A. C. F.; HOFFMANN, A. F. FANTINI, A. C. Mudanças climáticas e vulnerabilidade na agricultura: desafios para desenvolvimento de estratégias de mitigação e adaptação. Revista Brasileira de Ciências Ambientais, n.17, 2010.

MASSIGNAM, A. M.; PANDOLFO, C. Já podemos observar os impactos das mudanças climáticas na cultura da maçã em Santa Catarina? Agropecuária Catarinense, Florianópolis, v.29, n.3, 2016.

MASSIGNAM, A. M.; PANDOLFO, C.; RICCE, W. S.; SANTI, A.; MACHADO, L. N. Impacto das mudanças climáticas para o período futuro 2071-2100 no zoneamento do milho no Sul do Brasil. Agropecuária Catarinense, Florianópolis, v.28, n.2, p.55-60, 2015.

MILLAR, C.; STEPHENSON, N. L.; STEPHENS, S. L. Climate change and forests of the future: managing in the face of uncertainty. Ecological Applications, v. 17, n.8, p. 2145–2151, 2007.

NODARI, R. O.; GUERRA, M. P. A agroecologia: estratégias de pesquisa e valores. Estudos Avançados, v. 29, n. 83, p. 183 – 207, 2015. DOI: dx.doi.org/10.1590/s0103-40142015000100010.

OLIVEIRA, Z. B.; SOUZA, I. J.; LINK, T. T.; BOTTEGA, E. L.; Cenários de mudanças climáticas e seus impactos na produção leiteira no sul do brasil. Brazilian Journal of Biosystems Engineering. v. 12, n.2, p.110-121, 2018.

PANDOLFO, C.; HAMMES, L. A.; CAMARGO, C.; MASSIGNAM, A. M.; PINTO, E. S. P.; LIMA, M. Estimativas dos impactos das mudanças climáticas nos zoneamentos da cultura da banana e da maçã no Estado de Santa Catarina. Agropecuária Catarinense. Florianópolis – SC, v.20, n.2, jul. 2007.

PANDOLFO, A.; MASSIGNAM, A. M.; SILVA, A. L.; HAMMES, L. A.; BRIGHENTI, E.; BONIN, V. Impacto das mudanças climáticas nas horas de frio, graus-dias e amplitude térmica do ar para a videira (Vitis vinifera L.) Var. Cabernet sauvignon, no Estado de Santa Catarina. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v.16, n. 3, p.267-274, dezembro/2008.

PECL, G. T.; ARAÚJO, M. B.; BELL, J. D.; BLANCHARD, J.; BONEBRAKE, T. C.; CHEN, I. C.; CLARK, T. D.; COLWELL, R. K.; DANIELSEN, EVENGÅRD, F. B.; FALCONI, L.; et al. Biodiversity redistribution under climate change: Impacts on ecosystems and human well-being. Science, v. 355, p. 1389 – 1398, 2017. DOI: dx.doi.org/10.1126/science.aai9214.

REIS NETO, A. F.; ARAÚJO, M. S. B. Direito e mudanças climáticas: Florestas nativas em Pernambuco. Revista Direito Ambiental e sociedade. v. 8, n. 3, set./dez. p. 167-193, 2018.

ROSENZWEIG, C.; ELLIOTT, J.; DERYNG, D.; RUANE, A. C.; MÜLLER, C.; ARNETH. A.; BOOTE, K. J.; FOLBERTH, H.; GLOTTERI, M.; KHABAROV, N.; NEUMANN, K.; et al. Assessing agricultural risks of climate change in the 21st century in a global gridded crop model intercomparison. PNAS, v. 111, n. 9, p. 3268–3273, 2014. DOI: dx.doi.org/10.1073/pnas.1222463110.

SAMBUICHI, R. H. R., SILVA, A. P. M., OLIVEIRA, M. A. C., SAVIAN, M. Políticas agroambientais e sustentabilidade: desafios, oportunidades e lições aprendidas. IPEA, Brasília. 2014.

SANTI, A.; VICARI, M. B.; PANDOLFO, C.; DALMAGO, G. A.; MASSIGNAM, A. M.; PASINATO, A. Impacto de cenários futuros de clima no zoneamento agroclimático do trigo na região Sul do Brasil. Agrometeoros. Passo Fundo - RS, v.25, n.2, p.303-311, dez 2017.

SCARANO, F. R. Ecosystem-based adaptation to climate change: concept, scalability and a role for conservation science. Perspectives in Ecology and Conservation, v. 15, p. 65–73, 2017. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.pecon.2017.05.003.

SILVA, J. M. C.; RAPINI, A.; BARBOSA, L. C. F.; TORRES, R. R. Extinction risk of narrowly distributed species of seed plants in Brazil due to habitat loss and climate change. PeerJ. v.7, e. 7333, 2019. DOI: dx.doi.org/10.7717/peerj.7333.

TAO, F.; PALOSUO, T.; VALKAMA, E.; MAKIPAA, R. Cropland soils in China have a large potential for carbon sequestration based on literature survey. Soil & Tillage Research, v. 186, p. 70–78, 2019. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.still.2018.10.009.

TAVARES, P. S.; GIAROLLA, A.; CHOU, S. C.; SILVA, A. J. P.; LYRA, A. A. Climate change impact on the potential yield of Arabica coffee in southeast Brazil. Regional Environmental Change. v.18, p.873-883, 2018. DOI: dx.doi.org/10.1007/s10113-017-1236-z.

WEBSTER, M. S.; COLTON, M. A.; DARLING, E. S.; ARMSTRONG, J.; PINSKY, M. L.; KNOWLTON, N.; SCHINDLER, D. E. Who Should Pick the Winners of Climate Change? Trends in Ecology & Evolution, v. 32, n. 3, 2017. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.tree.2016.12.007.

XU, J.; HOU, Q.; KHARE, T.; VERMA, S. K.; KUMAR, V. Exploring miRNAs for developing climate-resilient crops: A perspective review. Science of the Total Environment, v. 653, p. 91–104, 2018. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.10.340.m: 27 fev. 2020.

Published

2020-09-01

How to Cite

Dias, L. de A., Tolentino Júnior, J. B., & Bosco, L. C. (2020). Climate change in agricultural and natural ecosystems: mitigation and adaptation measures. Agropecuária Catarinense Journal, 33(2), 82–87. https://doi.org/10.52945/rac.v33i2.523

Issue

Section

Bibliografic review

Most read articles by the same author(s)

Publication Facts

Metric
This article
Other articles
Peer reviewers 
3
2.4

Reviewer profiles  N/A

Author statements

Author statements
This article
Other articles
Data availability 
N/A
16%
External funding 
N/A
32%
Competing interests 
N/A
11%
Metric
This journal
Other journals
Articles accepted 
33%
33%
Days to publication 
389
145

Indexed in

Editor & editorial board
profiles
Publisher 
Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Epagri