Mapeamento das áreas de risco e impactos potenciais das mudanças climáticas globais para ocorrência da ferrugem do eucalipto

Abstract

The Rust, caused by the fungus Puccinia psidii Winter, is one of the most important diseases to the eucalypt host. The pathogen causes the disease in clonal minigarden and in young plants in the field, mostly in leaves and in young shoots. The favorable climatic conditions to infection of these pathogen in eucalypt include temperature between 18 to 25 ºC, with periods of at least 6 hours of leaf wetness for 5 to 7 days. Considering the interaction between environment and pathogen, the present study has as objective : (a) to map risk areas for the establishment of eucalyptus rust by exploiting the principle of space-time escape and (b) evaluate the potential impacts of global climate change on the spatial distribution of areas of risk for the occurrence of eucalyptus rust. (a) For the mapping of risk areas, it was calculated the rate of infection from the average daily maximum temperature and leaf wetness, and from this generated the risk index. The data used were obtained from the meteorological database, of the Regional Aracruz and São Mateus (Espírito Santo) and Regional Teixeira de Freitas (Bahia) for the years 2001 to 2006, a total of 23 weather stations. Based on the value of the index of occurrence risk of the eucalyptus rust, were prepared maps of spatial and temporal distribution of the disease, for which it was observed that the risk index varied according to the studied area and months of the year. The months from May to November were more favorable for the occurrence of eucalyptus rust. Thus, the results obtained in this study allowed the working principle of space-time escape, making it possible to schedule the harvest season, driving regrowth and planting of clones according to the level of resistance to disease. (b) To study the potential impacts of global climate change on the distribution of eucalypt rust, were prepared monthly maps of risk areas for the occurrence of disease, considering the current climatic conditions, based on a historical series from 1961 to 1990 and future scenarios A2 and B2, for the decades 2020, 2050 and 2080 provided by the Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC). The weather conditions were classified into three categories, according to the potential risk of disease occurrence, considering the temperature (T) and relative humidity (RH): ): i) high risk (18 &#8804; T &#8804; 25 ºC and UR &#8805; 90%); ii) medium risk (T &#61500; 18 ou T > 25 ºC e UR 90%; T < 18 ou T &#61502; 25 ºC e UR &#8805; 90%); and iii) low risk (T 18 ou T > 25 ºC e UR 90%). Data about the future climate scenarios were provided by the GCM Change Fields. It was used in this work the simulation model Hadley Center for Climate Prediction and Research (HadCM3) using the Idrisi 32. Based on the results obtained observed that there will be reduction in the area favorable for the occurrence of eucalyptus rust, and this reduction will be gradual for the decades of 2020, 2050 and 2080 being more pronounced in scenario A2 than in B2. However, it is important to note that large areas still remain favorable for disease development, especially in the colder months of the year, in other words, from May to July. Thus, the knowledge generated in this work, coupled with the development of predictive models of the disease, can be important tools in the integrated management of eucalyptus rust

A ferrugem, causada pelo fungo Puccinia psidii Winter, é um das doenças mais importantes para a eucaliptocultura. O patógeno causa doença em minijardim clonal e em plantas novas no campo, principalmente em folhas e em brotações jovens. As condições climáticas favoráveis para infecção deste patógeno em eucalipto incluem temperatura entre 18 a 25 °C, com períodos de pelo menos 6 horas de molhamento foliar, por 5 a 7 dias consecutivos. Considerando a interação entre ambiente e patógeno, o presente trabalho teve como objetivos: (a) mapear áreas de risco ao estabelecimento da ferrugem do eucalipto explorando o princípio de escape espaço-temporal; e (b) avaliar os potenciais impactos das mudanças climáticas globais sobre a distribuição espacial das áreas de risco para ocorrência da ferrugem do eucalipto. (a) Para o mapeamento das áreas de risco, foi calculado o índice de infecção, a partir da média diária da temperatura máxima e do período de molhamento foliar, sendo a partir deste gerado o índice de risco. Os dados utilizados foram obtidos do banco de dados meteorológicos, das Regionais Aracruz e São Mateus (Espírito Santo) e da Regional Teixeira de Freitas (Bahia), referentes aos anos de 2001 a 2006, totalizando 23 estações meteorológicas. Com base no valor do índice de risco de ocorrência da ferrugem do eucalipto, elaboraram-se mapas de distribuição espaço-temporal da doença, pelos quais foi possível observar que o índice de risco variou em função da área estudada e dos meses do ano. Os meses de maio a novembro apresentaram maior favorabilidade para ocorrência da ferrugem do eucalipto. Sendo assim, os resultados obtidos nesse estudo permitiram trabalhar o princípio de escape espaço-temporal, tornando possível a programação da época de colheita, condução de rebrota e plantio de clones de acordo com o nível de resistência à doença. (b) Para o estudo dos impactos potenciais das mudanças climáticas globais sobre a distribuição da ferrugem do eucalipto, elaboraram-se mapas mensais das áreas de risco para ocorrência da doença, considerando as condições climáticas atuais, com base em uma série histórica de 1961 a 1990 e os cenários futuros A2 e B2, para as décadas de 2020, 2050 e 2080 disponibilizados pelo Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC). As condições climáticas foram classificadas em três categorias, de acordo com o risco potencial de ocorrência da doença, considerando a temperatura (T) e umidade relativa do ar (UR): i) alto risco (18 &#8804; T &#8804; 25 ºC e UR &#8805; 90%); ii) médio risco (T &#61500; 18 ou T > 25 ºC e UR 90%; T < 18 ou T &#61502; 25 ºC e UR &#8805; 90%); e iii) baixo risco (T 18 ou T > 25 ºC e UR 90%). Os dados sobre os cenários climáticos futuros foram fornecidos pelo GCM Change Fields. Empregou-se neste trabalho o modelo de simulação Hadley Centre for Climate Prediction and Research (HadCm3), utilizando o software Idrisi 32. Com base nos resultados obtidos observou-se que haverá redução da área favorável para ocorrência da ferrugem do eucalipto, sendo que esta redução será gradativa para as décadas de 2020, 2050 e 2080, sendo mais acentuada no cenário A2 que no B2. Entretanto, é importante ressaltar que extensas áreas ainda continuarão favoráveis ao desenvolvimento da doença, principalmente nos meses mais frios do ano, ou seja, maio a julho. Desta forma, os conhecimentos gerados neste trabalho, aliados com o desenvolvimento de modelos de previsão da doença, podem constituir ferramentas importantes no manejo integrado da ferrugem do eucalipto