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Os extremos climáticos explicam 18% a 43% das variações globais do rendimento das culturas

 

Pesquisadores da Austrália, Alemanha, Suíça e Estados Unidos quantificaram o efeito de extremos climáticos, como secas ou ondas de calor, na variabilidade de produção de culturas básicas em todo o mundo.

University of New South Wales*

No geral, as mudanças ano-a-ano nos fatores climáticos durante a estação de crescimento do milho, arroz, soja e trigo representaram de 20% a 49% das flutuações de rendimento, de acordo com pesquisa publicada na Environmental Research Letters.

Os extremos climáticos, tais como temperaturas extremas de calor e frio, secas e fortes precipitações, por si só representaram 18% -43% dessas variações interanuais no rendimento das culturas.

Para chegar ao fundo dos impactos dos extremos climáticos sobre os rendimentos agrícolas, os pesquisadores usaram um banco de dados agrícola global em alta resolução espacial e conjuntos de dados climáticos e climáticos de cobertura quase global. Eles aplicaram um algoritmo de aprendizado de máquina, a Random Forests, para descobrir quais fatores climáticos tiveram o maior papel em influenciar o rendimento das culturas.

“Curiosamente, descobrimos que os fatores climáticos mais importantes para anomalias de produção estavam relacionados à temperatura, e não à precipitação, como seria de esperar, com a temperatura média da estação de crescimento e extremos de temperatura exercendo um papel dominante na previsão do rendimento das colheitas”, disse o autor. Elisabeth Vogel, do Centro de Excelência para Extremos Climáticos e Colégio de Clima e Energia da Universidade de Melbourne.

A pesquisa também revelou hotspots globais – áreas que produzem uma grande proporção da produção agrícola mundial, mas são mais suscetíveis à variabilidade climática e extremos.

 

hotspots globais - áreas que produzem uma grande proporção da produção agrícola mundial, mas são mais suscetíveis à variabilidade climática e extremos

 

“Descobrimos que a maioria desses hotspots – regiões que são críticas para a produção global e, ao mesmo tempo, fortemente influenciadas pela variabilidade climática e pelos extremos climáticos – parecem estar em regiões industrializadas de produção agrícola, como a América do Norte e a Europa.”

Para os extremos climáticos, especificamente, os pesquisadores identificaram a América do Norte para a produção de soja e trigo de primavera, a Europa para o trigo de primavera e a Ásia para a produção de arroz e milho como hotspots.

Mas, como os pesquisadores apontam, os mercados globais não são a única preocupação. Fora dessas grandes regiões, em regiões onde as comunidades são altamente dependentes da agricultura para sua subsistência, o fracasso desses cultivos básicos pode ser devastador.

“Em nosso estudo, descobrimos que a produção de milho na África mostrou uma das relações mais fortes com a variabilidade climática da estação em crescimento. De fato, foi a segunda maior variância explicada para a safra de qualquer combinação cultura / continente, sugerindo que é altamente dependente das condições climáticas ”, disse Vogel.

“Embora a participação da África na produção mundial de milho possa ser pequena, a maior parte dessa produção é destinada ao consumo humano – comparado a apenas 3% na América do Norte -, tornando-a crítica para a segurança alimentar na região.”

“Com a mudança climática prevista para alterar a variabilidade do clima e aumentar a probabilidade e a severidade dos extremos climáticos na maioria das regiões, nossa pesquisa destaca a importância de adaptar a produção de alimentos a essas mudanças”, disse Vogel.

“Aumentar a resiliência aos extremos climáticos requer um esforço conjunto nos níveis local, regional e internacional para reduzir os impactos negativos para os agricultores e comunidades que dependem da agricultura para sobreviver”.

Referência:

Elisabeth Vogel, Markus G Donat, Lisa V Alexander, Malte Meinshausen, Deepak K Ray, David Karoly, Nicolai Meinshausen, Katja Frieler. The effects of climate extremes on global agricultural yields. Environmental Research Letters, 2019; 14 (5): 054010 DOI: 10.1088/1748-9326/ab154b
http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/ab154b

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez.

“Os extremos climáticos explicam 18% a 43% das variações globais do rendimento das culturas,” in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 6/05/2019, https://www.ecodebate.com.br/2019/05/06/os-extremos-climaticos-explicam-18-a-43-das-variacoes-globais-do-rendimento-das-culturas/.

Muitas espécies de insetos polinizadores estão desaparecendo de áreas da Grã-Bretanha

 

16 espécies de moscas-das-flores (Syrphidae)

16 espécies de moscas-das-flores (Syrphidae). Fonte: Wikipedia

 

A pesquisa, liderada pelo Centro de Ecologia e Hidrologia, mediu a presença de 353 espécies de abelhas silvestres e Sirfídeos (como moscas-das-flores) em todo o país, de 1980 a 2013. Ela mostrou que um terço das espécies sofreu declínios em termos de áreas em que foram encontradas, enquanto um décimo aumentou. Para o restante das espécies, sua distribuição foi estável ou a tendência foi inconclusiva.

Uma descoberta positiva, mas inesperada, do estudo foi o aumento das principais espécies de abelhas responsáveis pela polinização de cultivos de flores. Isso poderia ser uma resposta aos grandes aumentos das colheitas de floração em massa cultivadas durante o período do estudo e aos esquemas subsidiados pelo governo que incentivam os agricultores a plantar mais das flores silvestres de que se alimentam os polinizadores

A pesquisa, publicada na revista Nature Communications , também mostrou que, em média, a distribuição geográfica de espécies de abelhas e de moscas-das-flores diminuiu em um quarto. Isso equivale a uma perda líquida de 11 espécies de cada 1km quadrado.

As perdas totais foram mais notáveis para as espécies de polinizadores encontradas no norte da Grã-Bretanha. Isso pode ser resultado da mudança climática, com espécies que preferem temperaturas mais baixas reduzindo sua distribuição geográfica em resposta a paisagens menos adequadas ao clima.

Gary Powney, do Centro de Ecologia e Hidrologia, que liderou a pesquisa, diz: “Utilizamos métodos estatísticos de ponta para analisar um grande número de observações de espécies, revelando diferenças generalizadas na mudança de distribuição entre insetos polinizadores. Não há uma única causa dessas diferenças, mas a perda de habitat é um provável fator-chave para os declínios.

“Embora o aumento dos principais polinizadores das colheitas seja uma boa notícia, eles ainda são um grupo relativamente pequeno de espécies. Portanto, com as espécies tendo diminuído em geral, seria arriscado contar com este grupo para apoiar a segurança alimentar a longo prazo do nosso país.” Se alguma coisa acontecer com eles no futuro, haverá menos outras espécies para “avançar” e cumprir o papel essencial da polinização das culturas.

Ele acrescenta: “Os polinizadores não agrícolas também são vitais para um campo saudável rico em biodiversidade, não apenas por causa de seu papel crucial na polinização de flores silvestres, mas como um recurso alimentar fundamental para outros animais selvagens.

“As flores silvestres e os polinizadores dependem uns dos outros para sobreviver. Perdas em ambos são uma das principais causas de preocupação quando consideramos a saúde e a beleza do nosso ambiente natural.”

Dra. Claire Carvell, do Centro de Ecologia e Hidrologia, coautora do estudo, aponta que existem múltiplas pressões ambientais que levam a mudanças nos padrões de ocorrência em abelhas e moscas-das-flores em todo o país.

O Dr. Carvell acrescenta: “Além de registrar o avistamento de espécies, é necessário um monitoramento mais padronizado do número de polinizadores em nível nacional e um novo Esquema de Monitoramento do Polinizador do Reino Unido foi criado para fazer exatamente isso.”

Mais de 700.000 registros foram analisados para este estudo. A maioria foi coletada por especialistas em naturalismo na Sociedade de Gravação de Abelhas, Vespas e Formigas (BWARS) e o Esquema de Registro de moscas-das-flores que não houve estimativas de distribuição de espécies específicas em larga escala e de longo prazo para a mudança na distribuição de insetos polinizadores na Grã-Bretanha. #

Referência:

Widespread losses of pollinating insects in Britain
Gary D. Powney, Claire Carvell, Mike Edwards, Roger K. A. Morris, Helen E. Roy, Ben A. Woodcock & Nick J. B. Isaac
Nature Communicationsvolume 10, Article number: 1018 (2019)
DOI https://doi.org/10.1038/s41467-019-08974-9

 

Informações do Centre for Ecology & Hydrology, com tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 26/03/2019

[cite]

 

[CC BY-NC-SA 3.0][ O conteúdo da EcoDebate pode ser copiado, reproduzido e/ou distribuído, desde que seja dado crédito ao autor, à EcoDebate e, se for o caso, à fonte primária da informação ]

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Uso excessivo de fertilizantes fosfatados pode reduzir as funções microbianas críticas para a saúde das culturas

 

Uso excessivo de fertilizantes fosfatados

O fósforo é crucial para o crescimento das plantas – com isso, as plantas podem adquirir, transferir e armazenar a energia que as ajuda a florescer com saúde plena. Sem ela, as plantas se debatem: são raquíticas, descoloridas e produzem baixos rendimentos. Por esta razão, os agricultores e jardineiros aplicam frequentemente fertilizantes fosfatados (fertilizante-P) para aumentar a quantidade de fósforo no seu solo. No entanto, um estudo recente descobriu que o excesso de fertilizante-P pode realmente prejudicar as plantas que está tentando ajudar, alterando a composição e a função dos micróbios no solo.

American Phytopathological Society (APS)*

Em um estudo publicado no Phytobiomes Journal , uma equipe de cientistas liderada pelos Drs Terrence Bell e Jenny Kao-Kniffin, da Universidade Estadual da Pensilvânia, determinou se a história de nutrientes modificava a função dos microrganismos do solo – ou seja, gerações de aplicação de nutrientes e transferência microbiana separam os impactos de nutrientes e microrganismos do solo na saúde das culturas. A resposta parece ser sim, e que o solo tratado com altas quantidades de fosfato pode resultar em pior desempenho da planta, mas ainda mais intrigante, parece que os microrganismos do solo deste solo condicionado podem impactar negativamente o rendimento da planta.

Para chegar a esta conclusão, a equipe cultivou quatro gerações de alfafa ( Medicago sativa ) em solo com diferentes concentrações de fertilizante-P (baixa a alta) e, após cada geração, uma pequena quantidade de solo, incluindo microrganismos vasos contendo as plantas de maior crescimento foram transferidos para a próxima geração. Eles então aplicaram os microrganismos selecionados sob cada condição de nutriente a todas as outras condições de nutrientes para determinar se a história de nutrientes modificava a função dos microrganismos do solo, mesmo quando uma alteração nutricional específica (por exemplo, alto fertilizante P inorgânico) não era mais aplicada.

A equipe descobriu que as plantas de alfafa cultivadas em solo tratado com altos níveis de fertilizante P inorgânico, ou com os micróbios deste tratamento, mas em fertilizantes com baixo teor de P, tiveram desempenho pior do que as plantas de alfafa cultivadas em solo tratado com níveis mais baixos ou nenhum. fertilizante. Usando sequenciamento de DNA de alto rendimento, eles viram que a composição de microorganismos cultivados sob alto teor de P inorgânico era distinta de outros tratamentos.

Essas descobertas exigem estudos adicionais, mas por enquanto sugerem que o excesso de fertilizante-P pode ter efeitos negativos duradouros sobre a produtividade das culturas, reduzindo os microrganismos (ou como eles funcionam) que são críticos para a saúde da cultura.

 

Uso excessivo de fertilizantes fosfatados

Desenho experimental. Um microbioma comum do solo inicial foi primeiramente condicionado a quatro tratamentos de entrada de nutrientes. A Tabela 1 fornece descrições de tratamentos. Cada geração de condicionamento consistiu de 3 semanas de alfafa. Após a colheita da planta, replicar potes com a maior biomassa foram identificados e seu solo reunido para se tornar o inóculo para a próxima geração de condicionamento do mesmo tratamento com nutrientes. O inóculo coletado da geração 4 foi então transplantado para todos os outros tratamentos de nutrientes, totalizando 16 cruzamentos.

 

Referência:

Medicago sativa has Reduced Biomass and Nodulation When Grown with Soil Microbiomes Conditioned to High Phosphorus Inputs
Laura M. Kaminsky, Grant L. Thompson, Ryan V. Trexler, Terrence H. Bell, and Jenny Kao-Kniffin
Phytobiomes Journal 2018 2:4, 237-248
https://doi.org/10.1094/PBIOMES-06-18-0025-R

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 20/03/2019

[cite]

 

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Impacto do Uso da Terra nas Metas Climáticas do Acordo de Paris

 

floresta queimada

 

Pesquisadores mostram que medidas anteriores para reduzir o aquecimento global por meio de mudanças no uso da terra são insuficientes

O desmatamento, bem como a agricultura intensiva e a pecuária (o uso da terra humana) está contribuindo igualmente para as mudanças climáticas, como usinas de energia fóssil e motores de combustão interna.

Karlsruhe Institute of Technology (KIT)*

Menos de dois graus Celsius acima dos tempos pré-industriais – esta é a temperatura à qual o aquecimento global deve ser limitado, de acordo com o Acordo Climático de Paris. No entanto, um recente relatório especial do IPCC mostra que a temperatura global já aumentou em um grau Celsius. Em um estudo, uma equipe de pesquisa do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) e da Universidade de Edimburgo mostrou que os esforços anteriores para reduzir os gases de efeito estufa através do uso da terra humana são insuficientes. Suas descobertas são apresentadas na revista Nature Climate Change (DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-019-0400-5).

“Um quarto dos gases de efeito estufa antropogênicos vêm do uso da terra e do esgotamento maciço associado de sumidouros naturais de carbono”, diz o Dr. Calum Brown, do Instituto de Pesquisa Meteorológica e Ambiental – Pesquisa Ambiental Atmosférica (IMK-IFU). Menos florestas devido ao desmatamento, bem como agricultura intensiva e agropecuária estão contribuindo igualmente para as mudanças climáticas, como usinas de energia fóssil e motores de combustão interna. “O cumprimento dos objetivos climáticos do Acordo de Paris dependerá fortemente de nossa capacidade de estabelecer mudanças fundamentais e sustentáveis no sistema de uso da terra.” Juntamente com a Universidade de Edimburgo, o KIT examinou como os países que assinaram o plano do Acordo de Paris e implementar ações apropriadas, e que impacto elas poderiam ter sobre as mudanças climáticas.

“Nosso estudo mostra que, se queremos atingir as metas climáticas, precisamos encontrar soluções rápidas, mas realistas, para mudar de forma sustentável o uso da terra humana”, diz Brown. Até agora, cerca de 197 países prepararam Contribuições Nacionalmente Determinadas (NDCs). As ações mais comuns visam reduzir significativamente o desmatamento, arborizar grandes áreas e reduzir os gases de efeito estufa da agricultura. Por exemplo, a Índia e a China querem reflorestar uma área de até 40 milhões de hectares nos próximos anos. “As florestas armazenam grandes quantidades de dióxido de carbono do ar e podem, assim, reduzir os gases de efeito estufa da agricultura”, diz Brown.

Interesses políticos e econômicos levam a atrasos

“Esses planos podem remover até 25% dos gases causadores do efeito estufa causados por ações humanas a cada ano”, diz Brown. “No entanto, muitas vezes são necessárias décadas para que as mudanças se manifestem – tempo demais para desacelerar a mudança climática conforme necessário.” Além disso, não há uma estrutura obrigatória para NDCs: eles não precisam ser comprovadamente realizáveis ??e, na maioria dos casos, nenhum plano definido de implementação. “Esta é talvez a maior ameaça para atingir a meta de 1,5 grau”, diz Brown. “O cronograma do acordo climático transcende a natureza de curto prazo das decisões políticas.” Muitas vezes, os PADs não podem entrar em vigor porque, quando os formuladores de políticas mudam, eles freqüentemente abandonam ou retiram medidas concretas contra o aquecimento global. Um exemplo recente disso é a retirada planejada dos EUA do Acordo de Paris.

Os interesses econômicos também podem mudar as metas políticas nacionais. Fatores como o cultivo de dendezeiros estão levando a um aumento renovado das florestas tropicais. O desmatamento aumentou 29% no Brasil e até 44% na Colômbia. “Os números contrastam com o fato de que muitos países queriam reduzir seu desmatamento devido ao Acordo Climático”, disse Brown. “Isso sugere que muitos planos para mitigar o impacto do sistema de uso da terra eram irrealistas desde o início.” Até agora, houve pouco ou nenhum progresso, e em alguns casos a situação piorou nos últimos três anos: “ As emissões globais de dióxido de carbono aumentaram novamente em 2017 e 2018, depois de terem diminuído anteriormente. ”

Metas realistas da experiência

Metas irrealistas, desenvolvimentos políticos e erros na implementação influenciam o sucesso dos NDCs anteriores. Aqui, estudos empíricos e estudos de caso, em particular, poderiam ajudar: “Eles demoram em encontrar e implementar decisões políticas em consideração e podem ajudar a encontrar medidas realistas”, diz Brown. Um ponto importante aqui é a disposição das pessoas locais para introduzir inovação em tecnologias, agricultura ou política. “Os planos para reduzir o impacto do uso de terras antropogênicas nas mudanças climáticas devem sempre fornecer benefícios claros, óbvios e imediatos para os agricultores, pequenos proprietários e silvicultores, já que eles podem mudar ativamente o uso da terra de maneira sustentável.”

Referência:

Calum Brown, Peter Alexander, Almut Arneth, Ian Holman and Mark Rounsevell: “Achievement of Paris climate goals unlikely due to time lags in the land system” in: Nature Climate Change
https://doi.org/10.1038/s41558-019-0400-5

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 20/02/2019

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Um pequeno número de culturas está dominando globalmente e isso é uma má notícia para a agricultura sustentável

 

Um novo estudo sugere que, globalmente, estamos cultivando mais os mesmos tipos de culturas, e isso apresenta grandes desafios para a agricultura sustentável em escala global.

University of Toronto Scarborough*

 

Brasnorte, MT, Brasil: Árvore em meio a plantação de soja. (Foto: Marcelo Camargo/Agência Brasil)

 

O estudo, feito por uma equipe internacional de pesquisadores liderados pelo professor assistente Adam Martin, usou dados da Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) para analisar quais plantações foram cultivadas onde em fazendas industriais de larga escala de 1961 a 2014.

Eles descobriram que, dentro das regiões, a diversidade de culturas na verdade aumentou – na América do Norte, por exemplo, 93 cultivos diferentes agora são cultivados, em comparação com os 80 anos da década de 1960. O problema, diz Martin, é que, em escala global, agora estamos vendo mais dos mesmos tipos de culturas sendo cultivadas em escalas muito maiores.

Em outras palavras, grandes fazendas industriais na Ásia, Europa, América do Norte e do Sul estão começando a parecer as mesmas.

“O que estamos vendo são grandes monoculturas de culturas comercialmente valiosas sendo cultivadas em grande número ao redor do mundo”, diz Martin, que é ecologista do Departamento de Ciências Físicas e Ambientais da Universidade de T Scarborough.

“Fazendas industriais tão grandes estão freqüentemente cultivando uma espécie de cultura, que geralmente é apenas um único genótipo, em milhares de hectares de terra.”

Soja, trigo, arroz e milho são ótimos exemplos. Somente estas quatro culturas ocupam quase 50% das terras agrícolas do mundo, enquanto as restantes 152 cobrem o resto.

É amplamente assumido que a maior mudança na diversidade agrícola global tomou parte durante a chamada troca de Columbia dos séculos XV e XVI, onde espécies de plantas comercialmente importantes estavam sendo transportadas para diferentes partes do mundo.

Mas os autores descobriram que na década de 1980 houve um aumento maciço na diversidade de culturas globais, já que diferentes tipos de culturas estavam sendo cultivadas em novos lugares em escala industrial pela primeira vez. Na década de 1990, essa diversidade se estabilizou, e o que aconteceu desde então é que a diversidade entre as regiões começou a declinar.

A falta de diversidade genética nas culturas individuais é bastante óbvia, diz Martin. Por exemplo, na América do Norte, seis genótipos individuais compreendem cerca de 50% de todas as culturas de milho plantadas.

Esse declínio na diversidade global de culturas é um problema por vários motivos. Por um lado, afeta a soberania alimentar regional. “Se a diversidade de culturas regionais está ameaçada, isso realmente reduz a capacidade das pessoas de comer ou comprar comida que é culturalmente significativa para elas”, diz Martin.

Há também uma questão ecológica; acho que a fome da batata, mas em escala global. Martin diz que, se há um crescente domínio de algumas linhagens genéticas de culturas, o sistema agrícola global torna-se cada vez mais suscetível a pragas ou doenças. Ele aponta para um fungo mortal que continua a devastar as plantações de banana ao redor do mundo como um exemplo.

Ele espera aplicar a mesma análise em escala global para analisar os padrões nacionais de diversidade de culturas como um próximo passo para a pesquisa. Martin acrescenta que há um ângulo político a ser considerado, já que as decisões do governo que favorecem o cultivo de certos tipos de culturas podem contribuir para a falta de diversidade.

“Será importante observar o que os governos estão fazendo para promover tipos diferentes de culturas sendo cultivadas, ou a nível de políticas, eles estão favorecendo as fazendas a cultivar certos tipos de culturas de rendimento”, diz ele.

 

Referência:

Martin AR, Cadotte MW, Isaac ME, Milla R, Vile D, Violle C (2019) Regional and global shifts in crop diversity through the Anthropocene. PLoS ONE 14(2): e0209788. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0209788

 

Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 08/02/2019

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Estudo revela que a disponibilidade de nitrogênio para as plantas está diminuindo com o aquecimento do clima

 

Disponibilidade de nitrogênio – A maioria dos ecossistemas terrestres, como florestas e terras que não foram tratadas com fertilizantes, estão se tornando mais oligotróficos

University of Maryland Center for Environmental Science*

 

floresta

Foto: EBC

 

Pesquisadores descobriram que as mudanças globais, incluindo o aquecimento das temperaturas e aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera, estão causando uma diminuição na disponibilidade de um nutriente fundamental para as plantas terrestres. Isso pode afetar a capacidade das florestas de absorver dióxido de carbono da atmosfera e reduzir a quantidade de nutrientes disponíveis para as criaturas que as comem.

“Mesmo que o dióxido de carbono atmosférico seja estabilizado em níveis baixos o suficiente para mitigar os impactos mais sérios da mudança climática, muitos ecossistemas terrestres exibirão cada vez mais sinais de redução de nitrogênio”, disse Andrew Elmore, co-autor do estudo. do Centro de Maryland para a ciência ambiental. “Evitar estes declínios na disponibilidade de nitrogênio enfatiza ainda mais a necessidade de reduzir as emissões de dióxido de carbono causadas pelo homem.”

Embora o foco na disponibilidade de nitrogênio seja frequentemente desenvolvido em regiões costeiras, como a Baía de Chesapeake, que luta contra a eutrofização – escoamento da poluição por nitrogênio de fazendas fechadas e gramados que alimentam as algas e leva à redução do oxigênio nas águas – A história é muito diferente em terras menos desenvolvidas, como as montanhas do oeste de Maryland.

“Essa ideia de que o mundo está inundado de nitrogênio e que a poluição por nitrogênio está causando todos esses efeitos ambientais tem sido o foco de conversas na literatura científica e na imprensa popular há décadas”, disse Elmore. “O que estamos descobrindo é que ele escondeu essa tendência de longo prazo em sistemas sem mudanças causadas pelo aumento do dióxido de carbono e por períodos de crescimento mais longos”.

Pesquisadores estudaram um banco de dados de química de folhas de centenas de espécies que foram coletadas em todo o mundo entre 1980-2017 e descobriram uma tendência global na diminuição da disponibilidade de nitrogênio. Eles descobriram que a maioria dos ecossistemas terrestres, como florestas e terras que não foram tratadas com fertilizantes, estão se tornando mais oligotróficos, o que significa que há poucos nutrientes disponíveis.

“Se o nitrogênio está menos disponível, tem o potencial de diminuir a produtividade da floresta. Chamamos isso de oligotrofização”, disse Elmore. “Na bacia florestal, não é uma palavra muito usada para sistemas terrestres, mas indica a direção em que as coisas estão indo.”

O nitrogênio é essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas. No chão da floresta, os micróbios quebram matéria orgânica, como folhas caídas e liberam nitrogênio no solo. A árvore recupera esse nitrogênio para construir proteínas e crescer. No entanto, como as árvores têm acesso a mais carbono, mais e mais micróbios estão se tornando nitrogênio e liberando menos nutrientes para as árvores.

“Este novo estudo acrescenta a um crescente conhecimento que as florestas não conseguirão sequestrar tanto carbono da atmosfera, como muitos modelos preveem, porque o crescimento da floresta é limitado pelo nitrogênio”, disse Eric Davidson, diretor da Universidade de Maryland. Laboratório Appalachian da Environmental Science. “Esses novos insights usando novas análises isotópicas fornecem uma nova linha de evidências de que diminuições nas emissões de carbono são urgentemente necessárias”.

Nos EUA e na Europa, as regulamentações sobre usinas termoelétricas a carvão reduziram a quantidade de deposição de nitrogênio como consequência das regulamentações do ar limpo que tentam combater a chuva ácida. Ao mesmo tempo, o aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera e as estações de crescimento mais longas estão aumentando a demanda de nitrogênio para o crescimento das plantas.

“Há agora várias linhas de evidência que apoiam a hipótese da oligotrofização”, disse o co-autor do estudo, Joseph Craine, um ecologista da Jonah Ventures. “Além do declínio na química das folhas, estamos vendo o gado pastando se tornando mais limitado pelas proteínas, as concentrações de proteína do pólen diminuindo e as reduções de nitrogênio em muitos riachos. Esses pontos estão começando a se conectar a um quadro abrangente de carbono circulando pelos ecossistemas.”

O artigo, “Isotopic evidence for oligotrophication of terrestrial ecosystems“, foi publicado na revista Nature Ecology & Evolution por Andrew Elmore e David Nelson, do Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland, e Joseph Craine, da Jonah Ventures.
https://doi.org/10.1038/s41559-018-0694-0

 

Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 23/10/2018

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Alimentar 10 bilhões de pessoas até 2050 dentro dos limites planetários pode ser alcançável

 

Alimentar 10 bilhões requer uma mudança global em direção a dietas saudáveis e mais baseadas em vegetais, reduzindo à metade a perda de alimentos e o desperdício, dizem os pesquisadores.

Stockholm Resilience Centre*, Stockholm University

 

hortaliças

Hortaliças. Foto: Agência Brasil

 

Uma mudança global em direção a dietas saudáveis e mais baseadas em vegetais, reduzindo pela metade a perda e o desperdício de alimentos, e melhorando as práticas agrícolas e tecnologias são necessárias para alimentar 10 bilhões de pessoas de forma sustentável até 2050, segundo um novo estudo.

A adoção dessas opções reduz o risco de ultrapassar os limites ambientais globais relacionados à mudança climática, o uso de terras agrícolas, a extração de recursos de água doce e a poluição dos ecossistemas por meio da aplicação excessiva de fertilizantes, de acordo com os pesquisadores.

O estudo, publicado na revista Nature , é o primeiro a quantificar como a produção e o consumo de alimentos afetam as fronteiras planetárias que descrevem um espaço operacional seguro para a humanidade, além do qual os sistemas vitais da Terra podem se tornar instáveis.

Opções para manter o sistema alimentar dentro dos limites

Sprimgmann argumenta que, sem uma ação concertada, descobrimos que os impactos ambientais do sistema alimentar poderiam aumentar de 50 a 90% até 2050 como resultado do crescimento populacional e do aumento das dietas ricas em gorduras, açúcares e carne.

Nesse caso, todas as fronteiras planetárias relacionadas à produção de alimentos seriam superadas, algumas delas por mais de duas vezes. O estudo, financiado pela EAT como parte da Comissão EAT-Lancet Commission for Food, Planet and Health and by Wellcome’s “Our Planet, Our Health”, em parceria com Livestock Environment and People, combinou contas ambientais detalhadas com um modelo do sistema global de alimentos. rastreia a produção e o consumo de alimentos em todo o mundo.

Com esse modelo, os pesquisadores analisaram várias opções que poderiam manter o sistema alimentar dentro dos limites ambientais.

Eles encontraram:

* A mudança climática não pode ser suficientemente mitigada sem mudanças na dieta em direção a dietas mais baseadas em vegetais. Adotar mais dietas “flexíveis”, baseadas em plantas em todo o mundo, poderia reduzir as emissões de gases de efeito estufa em mais da metade e também reduzir outros impactos ambientais, como a aplicação de fertilizantes e o uso de terras cultiváveis e água doce, de um décimo a um quarto.

* Além das mudanças na dieta, é necessário melhorar as práticas e tecnologias de manejo na agricultura para limitar as pressões sobre terras agrícolas, extração de água doce e uso de fertilizantes. Aumentar os rendimentos agrícolas das terras agrícolas existentes, equilibrar a aplicação e a reciclagem de fertilizantes e melhorar a gestão da água poderiam, juntamente com outras medidas, reduzir esses impactos em cerca de metade.

* Finalmente, reduzir pela metade a perda e o desperdício de alimentos é necessário para manter o sistema alimentar dentro dos limites ambientais. A redução da perda de alimentos e do desperdício poderia, se alcançada globalmente, reduzir os impactos ambientais em até um sexto (16%).

Investimentos adequados e combater a perda de alimentos

“Muitas das soluções analisamos estão sendo implementadas em algumas partes do mundo, mas elas precisam de forte coordenação global e rápido aumento de escala para fazer seus efeitos sentidos“, diz Springmann.

“O melhoramento das tecnologias de cultivo e práticas de gestão exigirá o aumento do investimento em infra-estrutura pública, os esquemas de incentivos certos para os agricultores, incluindo mecanismos de apoio para adotar melhores práticas disponíveis, e melhor regulamentação, por exemplo, de uso de fertilizantes e qualidade da água ”, diz Line Gordon , diretor executivo do Stockholm Resilience Center e autor do relatório.

Para Fabrice de Clerck, diretor da ciência no EAT, combater a perda e o desperdício de alimentos exigirá medidas em toda a cadeia alimentar, desde o armazenamento e transporte, passando pela embalagem e rotulagem de alimentos, até mudanças na legislação e comportamento comercial que promovam cadeias de fornecimento sem desperdício.

“ Quando se trata de dietas, abordagens abrangentes de políticas e negócios são essenciais para possibilitar mudanças na dieta em direção a dietas saudáveis e mais baseadas em plantas, além de atraentes para um grande número de pessoas. Aspectos importantes incluem programas escolares e do local de trabalho, incentivos econômicos e rotulagem, e o alinhamento de diretrizes alimentares nacionais com as evidências científicas atuais sobre alimentação saudável e os impactos ambientais de nossa dieta ”, acrescenta Springmann.

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Referência:

Springmann, M., Clark, M., Maison-D’Croz, D., Wiebe, K. et.al. 2018. Options for keeping the food system within environmental limits, Nature DOI: 10.1038/s41586-018-0594-0
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0594-0

 

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 17/10/2018

[cite]

 

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Mudar para uma dieta saudável não é apenas bom para nós, mas também poupa muita água doce

 

Pegada hídrica de diferentes dietas dentro de entidades geográficas subnacionais europeias

Mudar para uma dieta saudável não é apenas bom para nós, mas também poupa muita água doce preciosa, de acordo com um estudo do CCI publicado na Nature Sustainability.

The Joint Research Centre (JRC)*

Em comparação com as dietas existentes, a água necessária para produzir nossos alimentos pode ser reduzida entre:

11% e 35% para dietas saudáveis contendo carne,
33% e 55% para dietas pescetarianas saudáveis e
35% e 55% para dietas vegetarianas saudáveis.

 

O potencial impacto na pegada hídrica do consumo de alimentos ao mudar para dietas vegetarianas saudáveis, visualizado por 43.786 entidades geográficas na França, Alemanha e Reino Unido

O potencial impacto na pegada hídrica do consumo de alimentos ao mudar para dietas vegetarianas saudáveis, visualizado por 43.786 entidades geográficas na França, Alemanha e Reino Unido. O mapa foi ajustado para refletir o tamanho da população de cada país. © EU 2018

 

Os pesquisadores compararam esses três padrões de dieta, definidos pelas respectivas diretrizes alimentares nacionais, com o atual consumo real de alimentos, usando dados disponíveis de mais de 43 mil áreas na França, no Reino Unido e na Alemanha.

Eles descobriram que comer de forma mais saudável poderia reduzir substancialmente a pegada hídrica da dieta das pessoas, consistente em todas as entidades geográficas analisadas no estudo.

O estudo é a mais detalhada pegada hídrica nacional relacionada ao consumo de alimentos já feita, levando em conta fatores socioeconômicos do consumo de alimentos, para dietas existentes e recomendadas.

Influencia dos alimentos que comemos

Os cientistas também mostram como o comportamento individual de consumo de alimentos – e suas pegadas hídricas relacionadas – dependem fortemente dos fatores socioeconômicos, como idade, sexo e nível de educação.

Eles encontraram correlações interessantes entre esses fatores e a pegada hídrica de alimentos específicos e seu impacto resultante nas pegadas hídricas globais.

Por exemplo, o estudo mostra como, na França, a pegada hídrica do consumo de leite diminui com a idade nos municípios analisados.

Em Londres, eles mostram uma forte correlação entre a pegada hídrica do consumo de vinho e a porcentagem da população de cada área com um alto nível de educação.

 

A figura a) mostra a correlação negativa entre idade e consumo de leite na França. A figura b) mostra a correlação positiva entre% de pessoas altamente qualificadas e o consumo de vinho em Londres. © EU 2018

A figura a) mostra a correlação negativa entre idade e consumo de leite na França. A figura b) mostra a correlação positiva entre% de pessoas altamente qualificadas e o consumo de vinho em Londres. © EU 2018

 

A pegada hídrica é definida como o volume total de água doce usada para produzir bens consumidos, alimentos neste caso específico.

Os cientistas usaram pesquisas dietéticas nacionais para avaliar as diferenças no consumo de grupos de produtos alimentares entre regiões e fatores socioeconômicos dentro das regiões.

Os cenários de dieta analisados no estudo levam em conta as necessidades totais diárias de energia e proteína, bem como a quantidade máxima diária de gordura.

Eles são baseados em diretrizes dietéticas nacionais, nas quais, para cada grupo de produtos alimentícios, recomendações específicas são dadas de acordo com a idade e o sexo.

Reduzindo as pegadas hídricas nacionais para os limites administrativos mais baixos possíveis dentro de um país, os cientistas fornecem uma ferramenta útil para os formuladores de políticas em vários níveis.

A metodologia também poderia ser aplicada a outras avaliações de pegadas – como as pegadas de carbono, terra ou energia relacionadas ao consumo de alimentos.

Produtos de origem animal – e especialmente carne – têm uma pegada hídrica alta.

A dieta média europeia é caracterizada pelo consumo excessivo em geral, particularmente de produtos animais.

Uma dieta saudável conteria menos açúcar, óleos vegetais, carne e gorduras animais e mais vegetais e frutas.

Devido aos numerosos impactos negativos de um sistema intensivo de produção pecuária sobre os recursos e ecossistemas do planeta, bem como as crescentes demandas de produtos animais por países não ocidentais, adotar uma dieta rica em vegetais mais eficiente em recursos (e mais saudável) é uma necessidade

Referência:

The water footprint of different diets within European sub-national geographical entities
Davy Vanham, Sara Comero, Bernd Manfred Gawlik & Giovanni Bidoglio
Nature Sustainability (2018)
DOI https://doi.org/10.1038/s41893-018-0133-x

Para acessar o artigo, no formato PDF, clique aqui.

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 13/09/2018

[cite]

 

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Perdas de safra devido a insetos podem quase dobrar na Europa devido ao clima cada vez mais quente

 

pesquisa

 

University of Colorado Boulder*

A produção de trigo, milho e arroz (particularmente em climas do norte) deve cair à medida que os insetos em regiões temperadas prosperam em um clima mais quente, mostrou uma nova pesquisa.

O estudo, publicado na revista Science, aumenta os modelos de populações de insetos e suas taxas metabólicas em um mundo mais quente. Projeta um aumento de 50% a 100% nas perdas de safras induzidas por pragas no trigo europeu e aumentos de 30% a 40% no milho norte-americano, mesmo que os países cumpram seus compromissos atuais de reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

“Em alguns países de clima temperado, projeta-se que os danos causados por insetos às plantações aumentem drasticamente à medida que as temperaturas continuam subindo, pressionando seriamente os produtores de grãos”, disse Joshua Tewksbury, co-autor da pesquisa, professor pesquisador da CU Boulder e diretor do Future Earth, uma rede internacional de pesquisa para a sustentabilidade global.

A pestilência de insetos já reduz os rendimentos líquidos de trigo, milho e arroz, três grãos principais. Combinados, esses grãos fornecem 42% do consumo total de calorias em todo o mundo. No entanto, os modelos que avaliam os efeitos agrícolas das mudanças climáticas raramente consideram perdas devido a insetos.

Futuros insetos, no entanto, em um clima mais quente devem ser ainda mais famintos e mais numerosos. Temperaturas mais quentes têm mostrado acelerar a taxa metabólica de um inseto individual, levando-o a consumir mais alimentos durante sua vida útil. E enquanto as populações de pragas podem diminuir em algumas áreas tropicais mais quentes, espera-se que elas aumentem em outros lugares à medida que as temperaturas aumentam e ecossistemas adicionais se tornam favoráveis aos insetos.

Os pesquisadores calcularam o potencial de danos às culturas até 2050, combinando dados robustos de projeção climática, estatísticas de produtividade de culturas, taxas metabólicas de insetos e outras informações demográficas.

O estudo conclui que a cesta de pães da Europa pode estar entre as mais atingidas. Atualmente, a região produtora de trigo mais produtiva do mundo, o impacto das pragas no trigo europeu pode gerar perdas anuais no rendimento induzidas por pragas que podem chegar a 16 milhões de toneladas. Prevê-se que onze países europeus observem aumentos de 75% ou mais nas perdas de trigo induzidas por insetos, incluindo Reino Unido, Dinamarca, Suécia e Irlanda.

Os insetos também podem criar grandes impactos na produção de milho e arroz na América do Norte e na Ásia, respectivamente. Os EUA, o maior produtor de milho do mundo, puderam ver um aumento de quase 40% nas perdas de milho induzidas por insetos sob as atuais trajetórias de aquecimento climático, uma redução de mais de 20 milhões de toneladas anuais. Enquanto isso, um terço da produção mundial de arroz vem da China, onde as perdas futuras induzidas por insetos podem chegar a 27 milhões de toneladas anuais.

“Em média, os impactos dos insetos resultam em uma redução de cerca de 2,5% no rendimento da colheita para cada aumento de temperatura em graus Celsius”, disse Tewksbury. “Para o contexto, isso é cerca de metade do impacto direto estimado da mudança de temperatura no rendimento das culturas, mas nas áreas temperadas do norte, o impacto do aumento dos danos causados por insetos provavelmente será maior do que o impacto direto do clima sobre a safra.”

O estudo recomenda mudanças nas práticas agrícolas globais, incluindo maior seleção para culturas resistentes a calor e pragas e novos padrões de rotação de culturas para reduzir a vulnerabilidade a insetos. Em alguns casos extremos, pode ser necessário um maior uso de pesticidas para garantir o abastecimento alimentar regional, mesmo ao custo de possíveis danos associados à saúde e ao meio ambiente.

Referência:

Increase in crop losses to insect pests in a warming climate
BY CURTIS A. DEUTSCH, JOSHUA J. TEWKSBURY, MICHELLE TIGCHELAAR, DAVID S. BATTISTI, SCOTT C. MERRILL, RAYMOND B. HUEY, ROSAMOND L. NAYLOR
SCIENCE 31 AUG 2018 : 916-919
DOI: 10.1126/science.aat3466
http://science.sciencemag.org/content/361/6405/916

Models of insect population growth and metabolism in a warming climate predict losses of major food crops to insect pests.

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 31/08/2018

[cite]

 

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Se a população global adotasse as dietas norte-americanas, não haveria terra suficiente para fornecer os alimentos necessários

 

Dietas norte-americanas exigem mais terras do que as que temos

University of Guelph*

Se a população global adotasse as diretrizes dietéticas norte-americanas recomendadas, não haveria terra suficiente para fornecer os alimentos necessários, de acordo com um novo estudo em co-autoria de pesquisadores da Universidade de Guelph.

Os pesquisadores descobriram que a adesão global às diretrizes do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) exigiria um hectare de hectares adicionais – aproximadamente o tamanho do Canadá – sob a prática agrícola atual. Suas descobertas foram publicadas no PLOS ONE hoje.

“Os dados mostram que precisaríamos de mais terra do que o que temos se adotarmos essas diretrizes. É insustentável ”, disse o Prof. Madhur Anand, diretor do laboratório Global de Mudança Ecológica e Sustentabilidade, onde o estudo foi realizado.

“Este é um dos primeiros artigos a olhar como a adoção de diretrizes dietéticas ocidentais pela população global se traduziria em produção de alimentos, incluindo importações e exportações, e especificamente como isso ditaria o uso da terra e as conseqüências disso”, disse ela. .

Embora as diretrizes dietéticas sejam vistas como uma melhoria na atual dieta terrestre do americano médio, os pesquisadores dizem que as diretrizes dietéticas devem ser mais desenvolvidas usando não apenas a saúde, mas também o uso da terra global e a equidade como critério.

“Precisamos olhar para a dieta não apenas como um problema de saúde individual, mas como um problema de saúde do ecossistema”, disse Anand, professor da Escola de Ciências Ambientais da Universidade de San Diego (SES).

Os autores encontraram uma forte divisão leste-oeste em todo o mundo. A maioria dos países do hemisfério ocidental usaria menos terra adotando uma diretriz do USDA, enquanto a maioria dos países do hemisfério oriental usaria mais terra.

Os co-autores do artigo são o Prof. Evan Fraser, detentor de uma Cátedra de Pesquisa do Canadá em Segurança Alimentar Global; Sarah Rizvi, estudante de graduação da SES; Chris Pagnutti, pesquisador de pós-doutorado do NSERC na SES; e Prof. Chris Bauch, Departamento de Matemática Aplicada da Universidade de Waterloo.

“Precisamos entender os sistemas humano e ambiental de forma coordenada, e é aí que brilha o aspecto interdisciplinar do trabalho. É também por isso que trabalhamos com um matemático aplicado ”, disse Anand.

Os autores pedem a coordenação internacional das diretrizes alimentares nacionais porque as terras globais são um recurso limitado.

“Isso poderia ser semelhante, pelo menos em princípio, a como as emissões de gases de efeito estufa estão cada vez mais sendo coordenadas internacionalmente para tratar de outro grande problema global: a mudança climática”, disse Anand.

Fraser, diretor científico do projeto Food from Thought e diretor do Arrell Food Institute na Universidade de G, acrescentou: “Um dos grandes desafios do século XXI é desenvolver dietas saudáveis para o nosso corpo e sustentáveis para o planeta.

“Desenvolver as tecnologias e insights para ajudar a indústria e os consumidores é parte do que muitos de nós na Universidade de Guelph estão trabalhando através da iniciativa Food from Thought”.

 

Uma divisão hemisférica ocidental / oriental em terra poupada versus terra requerida por uma dieta de orientação do USDA

Uma divisão hemisférica ocidental / oriental em terra poupada versus terra requerida por uma dieta de orientação do USDA. Terra poupada ou exigida em 2010 por país, em milhões de hectares (MHa). De acordo com a escala, os países que reduziriam o uso global da terra mudando para uma dieta de diretriz do USDA (terra positiva líquida poupada) são indicados em azul e cerceta, enquanto países que precisariam de terra extra para cumprir as diretrizes (terra negativa líquida poupada) são indicado em vermelho, amarelo ou verde. O mapa foi criado pelos autores a partir dos dados do FAOSTAT usando a API do Google Maps ( https://developers.google.com/maps/ com o Apache License Version 2.0)

 

Referência:

Rizvi S, Pagnutti C, Fraser E, Bauch CT, Anand M (2018) Global land use implications of dietary trends. PLoS ONE 13(8): e0200781.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0200781

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 10/08/2018

 

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