Alterações Climáticas

SelectPinea - Desenvolvimento de marcadores genéticos para características de interesse em Pinheiro manso (Pinus pinea)

Fonte de financiamento : PT 2020

Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:

Os avanços tecnológicos observados nos campos da genómica, sequenciação e bioinformática permitem hoje em dia executar estudos de associação ao nível do genoma, de forma a identificar quais as regiões do genoma associadas significativamente com variação fenotípica. Estes estudos são possíveis mesmo em espécies cujo genoma ainda não está sequenciado, como é o caso do pinheiro manso. No âmbito deste projecto serão desenvolvidos métodos para identificar marcadores genéticos que permitam selecionar precocemente indivíduos com um perfil genético associado a melhores desempenhos produtivos para as características de interesse em pinheiro manso.

Este projeto tem como foco o estudo das características mais relevantes, como a produção de pinha, as características biométricas e a resistência ao Leptoglossus occidentalis, que é uma das principais pragas que afetam o pinheiro manso, responsável por perdas económicas consideráveis. Na execução do projeto serão incorporados os principais povoamentos de pinheiro manso existentes em Portugal, de onde serão amostrados os indivíduos que posteriormente serão caracterizados a nível genómico. Esta caracterização será feita através da técnica genotipagem por sequenciação (GBS – genotyping by sequencing), que permite a possibilidade de simultaneamente identificar e genotipar milhares de SNPs em populações com centenas de indivíduos.
Serão ainda desenvolvidas ferramentas genómicas de grande interesse prático para a fileira, como é o caso de um sistema de identificação individual de árvores plus e um sistema de rastreabilidade das diferentes proveniências de pinheiro manso, tendo em vista a futura DOP do pinhão de Alcácer do Sal.

Descritores: Pinheiro Manso; Floresta

Objetivos visados:

Os objetivos principais do projeto são a identificação de marcadores genéticos com aplicação a diferentes problemas e fenótipos de interesse no pinheiro manso, assim como o desenvolvimento de ferramentas genómicas com uma elevada aplicação prática. O projeto irá utilizar toda a informação fenotípica existente nos diferentes ensaios e povoamentos de pinheiro manso existentes no país, de forma a exponenciar uma utilização produtiva dos recursos e informação já disponíveis. Os marcadores genéticos serão identificados utilizando sequenciação de última geração, abordagem com um potencial enorme no desenvolvimento de marcadores genéticos, na qual o CEBAL tem experiência considerável, mas que nunca foi aplicada no pinheiro manso. As linhas principais do projecto são as seguintes:Os objetivos principais do projeto são a identificação de marcadores genéticos com aplicação a diferentes problemas e fenótipos de interesse no pinheiro manso, assim como o desenvolvimento de ferramentas genómicas com uma elevada aplicação prática. O projeto irá utilizar toda a informação fenotípica existente nos diferentes ensaios e povoamentos de pinheiro manso existentes no país, de forma a exponenciar uma utilização produtiva dos recursos e informação já disponíveis. Os marcadores genéticos serão identificados utilizando sequenciação de última geração, abordagem com um potencial enorme no desenvolvimento de marcadores genéticos, na qual o CEBAL tem experiência considerável, mas que nunca foi aplicada no pinheiro manso. As linhas principais do projecto são as seguintes:
(1) Desenvolver marcadores genéticos para a produção de pinha e característica biométricas, utilizando para este efeito árvores para as quais existem registos para estes fenótipos.

(2) Desenvolver estudos para medir a suscetibilidade do pinheiro manso ao Leptoglossus occidentalis e subsequentemente desenvolver marcadores genéticos associados à resistência a este inseto.

(3) Desenvolver ferramentas genómicas necessárias ao setor e à fileira do pinheiro manso e do pinhão, incluindo um sistema de identificação individual de árvores plus, assim como um sistema de rastreabilidade genética para definir proveniências, tendo em vista a certificação do pinhão com denominação de origem protegida (DOP).

(4) Contribuir para a estruturação, organização e alargamento dos dados fenotípicos em pinheiro manso.

Pontos de situação / Resultados:

Em curso.

LIFE Montado-Adapt, Montado & Clima, a necessidade de adaptação

Fonte de financiamento : LIFE

Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:

Parece impossível atingir a sustentabilidade com os sistemas de gestão usados hoje em dia. Se o clima mudou, também o sistema precisa de mudar. É com base nesta premissa que a iniciativa LIFE MONTADO & CLIMATE - A NEED TO ADAPT estabelece como prioridade processos de adaptação às atuais e futuras condições climatéricas e às consequências daí advindas.

Descritores: Uso do solo; Montado; Sobreiro; Floresta

Objetivos visados:

Implementar o modelo ILU (Integrated Land Use) que pretende apoiar os agricultores de 11 áreas piloto em Espanha e Portugal por forma a desenvolverem mecanismos de adapatação aos efeitos que as alterações climáticas têm provocado no Sul da Península Ibérica, sobretudo nas áreas do Montado / Dehesa. Desta forma pretende-se enriquecer os sistemas de gestão destes ecossistemas através da utilização de novas ferramentas e tecnologias que serão articulados com as comunidades locais/produtos locais, ecoserviços e à biodiversidade. Os agricultores destas áreas piloto não só participarão do projeto, como também serão líderes de opinião junto das suas comunidades e de outros agricultores que demonstrem vontade em implementar o sistema ILU nas suas propriedades, sendo estas componentes de divulgação e disseminação do sistema, a nível nacional, uma das principais metas do projeto.

Pontos de situação / Resultados:

Em curso.

Emissões gasosas medidas em campos regados de arroz produzido em dois solos diferentes, em Portugal, por efeito das práticas culturais, do clima e do aumento da concentração de CO2 na atmosfera

Fonte de financiamento : FCT

Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:

As emissões de Azoto gasosas raramente foram medidas em culturas regadas nos países do sul da Europa. Em condições de solo aeróbio bem drenado, o NO é o gás dominante produzido a partir da nitrificação. Em condições mais húmidas, N2O + N2 da nitrificação + desnitrificação tornam-se os gases dominantes. Os gases de efeito estufa (GEEs) (NO + N2O) são espacialmente variáveis e podem ser promovidos pelas adições N e C. Nos campos de arroz inundados, a drenagem intermitente são úteis para reduzir a emissão de CH4, outro GEE importante.

No entanto, após o alagamento de solos com drenagem intermitente, podem ser observado um aumento das emissões de N2O. Perdas de azoto amoniacal também podem ocorrer por um período de 7-14 dias após a introdução do fertilizante NH4+ e podem chegar a 60% do N dependendo do pH do solo e da concentração de NH4+, especialmente em caso de cheia. Uma estratégia para reduzir as perdas de N (gasosas e lixiviantes) e melhorar a eficiência do uso de fertilizantes no cultivo de arroz regado é a incorporação de N aplicado abaixo da superfície do solo e o uso de fertilizantes NH4+. Os microrganismos e plantas do solo podem produzir pelo menos 400 COVs (GEE), incluindo aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos, alcanos e alcanos C2-C4, etc.

Descritores: Regadio; arroz; Gases com Efeito de Estufa; Azoto; Fertilizantes; Alterações Climáticas

Objetivos visados:

Os objetivos do estudo foram os seguintes:

i) avaliação da dinâmica do azoto (N) em cada talhão, e na lâmina de água à superfície dos solos, durante os ciclos culturais do arroz,

ii) avaliação da mineralização potencial do N nos solos, em condições aeróbias e anaeróbias, simulando o período cultural (25 ºC) e pós-colheita (10 ºC),

iii) avaliação das atividades enzimáticas, biomassa microbiana e presença de cianobactérias em cada talhão,

iv) avaliação da resposta do arroz (Oryza sativa L. cv. Ariete) às práticas culturais, tipo de solo e condições climáticas,

v) avaliação da eficiência da utilização do N pela cultivar de arroz Ariete, num ensaio em vasos,

vi) avaliação da cor das folhas (SPAD), capacidade fotossintética da cultura e qualidade do grão, em resposta aos tratamentos,

vii) avaliação das emissões de gases com efeito de estufa (CH4, N2O, COV) e NH3 em cada talhão,

viii) estabelecimento das relações entre as emissões de COVs e as práticas de cultivo, o tipo de solo e as características climáticas.

Pontos de situação / Resultados:

Este projeto teve vários outputs. Dos quais reteriram-se as seguintes conclusões, considerando as implicações para alterações climáticas na produção de arroz:

(1) O aumento potencial da temperatura do ar pode limitar o rendimento do arroz num futuro próximo na região do Mediterrâneo, onde o cenário de mudanças climáticas representa uma séria ameaça,mas mais trabalhos de campo são necessários;

(2) O aumento da temperatura, isoladamente, ou combinada com o elevado teor de CO2 não teve efeitos sobre o contéudo total de Azoto disponível no solo e na água;

(3) O aumento de CO2 tem efeitos positivos e negativos na qualidade do arroz, dependendo do uso final do grão;

(4) Conclui-se que, além da produtividade, o aumento das fibras alimentares pode ser outro efeito positivo dos altos níveis de CO2 atmosférico esperados até meados do século actual;

(5) No geral, os resultados indicaram que durante os estágios iniciais do desenvolvimento das plantas, os fotossintetizados foram usados principalmente para sintetizar proteínas e atender à procura de crescimento da planta.

Redução do crescimento na maturidade disponibilizou mais recursos para a síntese de compostos fenólicos.

ERLAND - Impacte direto e indireto das alterações climáticas na erosão do solo e degradação da terra em bacias hidrográficas do Mediterrâneo

Fonte de financiamento : FCT

Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:

A erosão do solo é um fator crítico para a desertificação nas regiões do Mediterrâneo, degradando a capacidade do solo de sustentar a vegetação em condições marginais. A mudança climática global pode ter impactos significativos sobre a erosão do solo.

Descritores: Solo, Erosão; Milho

Objetivos visados:

Para tal, a proposta procura estimar os impactos das alterações climáticas na erosão do solo em bacias hidrográficas agroflorestais portuguesas representativas, devido a mudanças na precipitação, geração de escoamento e cobertura vegetal.

Pontos de situação / Resultados:

Neste projecto, os dois trabalhos referentes aos efeitos das alterações climáticas relevaram que (1) Usando um modelo swat aplicado para 6 cenários para 2071-2100 envolvendo 2 possibilidade de alteração climática (A1B e B1) para a região do Vale do Gaio com com mudanças individuais no clima (- 9% de precipitação, aumentando no inverno + 28 a + 30%), condições socioeconómicas (um aumento na procura de rega em 11%, e substituição de cereais e pastagens por girassol), e uma combinação de ambos. A maioria dos cenários futuros resultou numa menor disponibilidade de água, devido à menor oferta (- 19 a - 27%) combinada com maiores necessidades de rega (+ 3 a + 21%). Essa realidade teve como consequência, mais anos com fornecimento limitado de rega (atualmente: 28%; cenários: 37 a 43%). Mudanças no uso da terra também diminuíram a qualidade aumentando as concentrações de fósforo no solo (+ 29 a + 93%). Os impactos foram mais severos no cenário A1B do que no B1 e nas mudanças combinadas do que no clima ou apenas nas mudanças socioeconómicas.

A disponibilidade de água foi resiliente às mudanças climáticas, já que os impactos levaram apenas a um moderado agravamento das condições atuais. A menor disponibilidade de água no futuro poderia ser abordada pelas estratégias de gestão de oferta e procura e, no cenário mais extremo, pelas transferências de água das reservas regionais de água; questões de qualidade da água poderiam ser abordadas através de políticas de uso da terra.

(1) Os resultados também destacaram a importância de considerar as características dos sistemas de abastecimento de água ao projetar medidas de adaptação para mudanças futuras;

(2) Os impactos do clima e mudanças no uso da terra no escoamento e na transporte de sedimentos foram avaliados para duas bacias hidrográfica, clima húmido (São Lourenço) e uma seco (Guadalupe) no Mediterrâneo, usando o modelo SWAT. A avaliação SWAT foi capaz de produzir simulações viáveis de escoamento e transporte de sedimentos para ambas as bacias, o que forneceu uma linha de base para investigar as alterações climáticas e de uso da terra nos cenários de emissão A1B e B1 para 2071-2100. Em comparação com o cenário de base (1971-2000), os cenários de alteração climática mostraram uma diminuição na precipitação anual para ambas as bacias hidrográficas (húmido: - 12%; seco: - 8%), juntamente com fortes aumentos nas chuvas durante o inverno. Mudanças no uso da terra foram derivadas de um cenário socioeconómico no qual a agricultura tradicional é substituída por usos mais rentáveis da terra (ou seja, milho e silvicultura comercial no local húmido; girassol no local seco).

As projeções de mudança climática mostraram uma diminuição no fluxo para ambas as bacias hidrográficas, enquanto a exportação de sedimentos diminuiu apenas para a bacia de São Lourenço. As mudanças no uso da terra resultaram num aumento do escoamento, mas a resposta erosiva foi diferente nas duas bacias. A combinação de cenários climáticos e de mudanças no uso da terra levou a uma redução no fluxo para ambas as bacias, sugerindo um domínio da resposta climática.

Quanto aos sedimentos, os resultados contrastantes foram observados para a bacia húmida (A1B: - 29%; B1: - 22%) e seca (A1B: + 222%; B1: + 5%), o que se deve principalmente às diferenças entre a vegetação atual e a prevista. Os resultados destacam a importância dos impactos da mudança do uso da terra, induzidos pelo clima, que poderiam ser similares ou mais severos do que os impactos diretos da alteração do clima isoladamente.