Avanços na fisiologia vegetal frente às mudanças climáticas
uma breve revisão
DOI:
https://doi.org/10.70597/vozes.v12i27.723Palavras-chave:
Adaptação, Fotossíntese, Efeito estufa, TemperaturaResumo
As mudanças climáticas impõem desafios à fisiologia vegetal, afetando processos importantes como fotossíntese e absorção de nutrientes. O aumento de CO2, derivado de atividades humanas, pode estimular o crescimento, mas também alterar alocação de recursos e eficiência no uso da água. Eventos extremos, como secas e ondas de calor, intensificam o estresse nas plantas, prejudicando sua fisiologia. A elevação da temperatura, junto ao CO2, inicialmente beneficia o desenvolvimento vegetal, mas pode ter efeitos adversos, especialmente em regiões tropicais e temperadas. A escassez de recursos hídricos preocupa, especialmente na agricultura, onde a água é vital. O contínuo aumento de CO2 na atmosfera levanta preocupações sobre seu impacto nas plantas, especialmente combinado com outras mudanças climáticas. Estudos enfatizam compreender a complexa interação entre CO2, temperaturas e luminosidade, e como influenciam eficiência hídrica e produção vegetal. O estresse hídrico, causado por eventos como secas, afeta diretamente a produção agrícola, essencial para germinação e reprodução. Plantas desenvolvem adaptações genéticas ao estresse hídrico, como escape, evitação ou tolerância. Estudos recentes analisam desempenho de diferentes espécies em estresse hídrico, destacando a importância do controle estomático na redução da perda de água. Em resumo, avanços na fisiologia vegetal diante das mudanças climáticas proporcionam compreensão profunda dos impactos e estratégias de adaptação das plantas. Lacunas de conhecimento persistem, especialmente em mecanismos moleculares, marcadores genéticos e efeitos a longo prazo. A busca por plantas resilientes, práticas agrícolas sustentáveis e preservação dos ecossistemas torna-se crucial para mitigar efeitos adversos das mudanças climáticas e construir um futuro sustentável.
Referências
AINSWORTH, E.A., Lemonnier, P., & Wedow, J.M. (2020). The influence of rising tropospheric carbon dioxide and ozone on plant productivity. PlantBiology, 22, 5–11. 10.1111/plb.12973.
ANDRIANASOLO, Fety, Pierre Casadebaig, Nicolas B. Langlade, Philippe P. Debaeke and Pierre Maury. “Effects of plant growth stage and leaf aging on the response of transpiration and photosynthesis to water deficit in sunflower.” Functional plant biology : FPB 43 8 (2016): 797-805. Disponível em:
<https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88296069>. Acessado em 09/11/2023.
BAGLEY, Justin et al. The influence of photosynthetic acclimation to rising CO2 and warmer temperatures on leaf and canopy photosynthesis models. Global Biogeochemical Cycles, v. 29, n. 2, p. 194-206, 2015.
BENATO, F. R. Como as plantas lidam com altas temperaturas. 2019. Disponível em: <https://www.biosul.com/noticia/como-as-plantas-lidam-com-altas temperaturas#:~:text=Assim%20como%20os%20humanos%2C%20as,dos%20est% C3%B4matos%2C% 20dentre%20outros%20processos>. Acesso em: 03 nov. 2023.
CARVALHO, Henrique de. Diodos de luz de alto brilho e alta potência. Diectliggt® Indústria e Comércio de Produtos Eletrônicos Ltda. SP, 2007.
CRUZ¹, Natan Teles et al. ESTRESSE HÍDRICO EM PLANTAS FORRAGEIRAS: UMA BREVE REVISÃO. 2023.
DA SILVA RIBEIRO, João Everthon et al. Características morfofisiológicas em plantas de Erythroxylum pauferrense Plowman sob estresse hídrico. Ciência Florestal, v. 33, n. 2, 2023.
DALAL, Jyoti et al. A photorespiratory bypass increases plant growth and seed yield in biofuel crop Camelina sativa. Biotechnology for biofuels, v. 8, p. 1-22, 2015.
FAGUNDES, Joelma Dutra et al. Aquecimento global: efeitos no crescimento, no desenvolvimento e na produtividade de batata. Ciência Rural, v. 40, p. 1464-1472, 2010.
FONTENELLE, M. R.; BRAGA, M. B.; LIMA, CEP. Mudanças climáticas e produção de hortaliças: projeções, impactos, estratégias adaptativas e mitigadoras. Brasília, DF: Embrapa, 2015., 2015.
FOYER, C. H.,& Noctor, G. (2003). Redox sensing and signalling associated with reactive oxygen in chloroplasts, peroxisomes and mitochondria. Physiology Plant, 119, 355–364.10.1034/j.1399-3054.2003.00223.x
GHIRALDI, C. D. O aumento da temperatura no planeta. Intervenção Pedagógica, Universidade Estadual de Maringá, 2008. Disponível em:< http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/pde/arquivos/2189-6.pdf>. Acesso em: 03 nov. 2023.
GREER, Dennis H. Photon flux density and temperature-dependent responses of photosynthesis and photosystem II performance of apple leaves grown in field conditions. Functional Plant Biology, v. 42, n. 8, p. 782-791, 2015.
GUIMARÃES, Inah de A. B.; Análise e Dimensionamento de Sistema de Iluminação Artificial com LEDs para Suplementação Luminosa no Cultivo de Humulus lupulus. Juiz de Fora, 2017. Disponível em: <https://www.ufjf.br/engenhariaeletrica/files/2018/01/TTC-InahGuimar%C3%A3es
Inah-Almeida.pdf>. Acesso em: 03 nov. 2023.
JACINTO JÚNIOR, Silvio Gentil et al. Respostas fisiológicas de genótipos de fava (Phaseolus lunatus L.) submetidas ao estresse hídrico cultivadas no Estado do Ceará. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 34, p. 413-422, 2019.
KACIRA, M. 2011. Greenhouse production in US: status, challenges, and opportunities. In CIGR (2011) Conference on Sustainable Bioproduction WEF, 19– 23.
LAMBERS, H.; OLIVEIRA, R. S. Plant Physiological Ecology. Cham: Springer, 2019. 736 p.
LUZ, Paulo César Vargas et al. Suplementação luminosa aplicada ao cultivo de hortaliças. SEPOC 2022, 2022.
MARENGO, J. A. & DIAS, P. S. Mudanças climáticas globais e seus impactos nos recursos hídricos. In: REBOUÇAS, A. C.; BRAGA, B.; TUNDISI, J. G. (Ed.) Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e conservação. 3a edição. São Paulo: Instituto de Estudos Avançados da USP, Academia Brasileira de Ciências, p.63-109. 2006.
MARTINEZ, C. A.; OLIVEIRA, E. A. D. de; MELLO, T. R. P.; ALZATE-MARIN, A. L. Plants responses to increase in atmospheric carbon dioxide and temperature. Revista Brasileira de Geografia Física, [S.L.], v. 8, n. 5, p. 635-650, 2015. GN1 Genesis Network. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.5935/1984-2295.20150020>. Acesso em: 03 nov. 2023.
MITCHELL, Cary A. et al. LEDs: The future of greenhouse lighting!. Chronica Horticulturae, v. 52, n. 1, p. 6-12, 2012.
MOLLER, I. M.; JENSEN, P. E.; HANSSON, A. Oxidative modifications to cellular components in plants. Annual Review of Plant Biology, v 58, p. 459-481, 2007.
MOLLO, LUCIANA. Efeito da temperatura no crescimento, no conteúdo e na composição de carboidratos não-estruturais de plantas de Alcantarea imperialis (Carrière) Harms (Bromeliaceae) cultivadas in vitro. São Paulo: Biblioteca do Instituto de Botânica, 2009.
NETO, 2021. Drought and climate change impacts on plant metabolism: Areview. Received: 06/10/2021 | Reviewed: 06/22/2021 | Accept: 06/23/2021 | Published: 07/10/2021 Disponivel em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/17060/15405. Acesso em: 03 nov. 2023
NETO, Juracy Barroso et al. Impactos da seca e das mudanças climáticas no metabolismo das plantas: Uma revisão. Research, Society and Development, v. 10, n. 8, p. e16710817060-e16710817060, 2021.
NOCTOR, G., & Mhamdi, A. (2017). Climate Change, CO2, and Defense: The Metabolic, Redox, and Signaling Perspectives. Trends Plant Science, 22 (10), 857– 870.10.1016/j.tplants.2017.07.007.
ONU - Organização das Nações Unidas. O que são as mudanças climáticas?. Disponível em: <https://brasil.un.org/pt-br/175180-o-que-s%C3%A3o mudan%C3%A7as-clim%C3%A1ticas> Acesso em: 12 nov. 2023.
PACHAURI, Rajendra K.; GOMEZ-ECHEVERRI, L.; RIAHI, K. Synthesis report: summary for policy makers. 2014.
PEDROSO, Carolina Pereira. Novas Ameaças a uma Adversidade Histórica: clima e agricultura familiar no sertão nordestino. 2013.
PIMENTEL, C.; ROSSIELO, R. O. P. Entendimento sobre relações hídricas. Simpósio internacional sobre estresse ambiental: o milho em perspectiva, v. 1, p. 131-146, 1995.
PINSKY, V. Aquecimento Global: O que é, causas e consequências. 2021. Disponível em: https://fia.com.br/blog/aquecimento-global/. Acesso em: 17 out. 2022.
RIVAS, R. et al. Drought tolerance in cowpea species is driven by less sensitivity of leaf gas exchange to water deficit and rapid recovery of photosynthesis after rehydration. South African Journal of Botany, v. 103, p. 101-107, 2016.
TAIZ, L.; ZEIGER, E.; MOLLER, I. M.; MURPHY, A. Fisiologia e Desenvolvimento. Takahashi, S., & Badger, M.R. (2010). Photoprotection in plants: A new light on photosystem II damage. Trends Plant Science, 16(1), 53- 60.10.1016/j.tplants.2010.10.001. Vegetal. 6ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. 848p.
TAVARES, Pedro Laguardia. Análise e projeto de iluminação a leds de canais vermelho e azul orientados ao cultivo de lúpulo (Humulus lupulus L.). 2018.
VOSS, I. et al. Emerging concept for the role of photorespiration as an important part of abiotic stress response. Plant biology, v. 15, n. 4, p. 713-722, 2013.
WAIDE, Paul. Phase out of incandescent lamps: Implications for international supply and demand for regulatory compliant lamps. 2010.
WEIWEI, L. U.,Xinxiao, Y. U.,Guodong, J. I. A.,Hanzhi, L. I.,& Ziqiang, L. I. U. (2018). Responses of Intrinsic Water-use Efficiency and Tree Growth to Climate Change in Semi-Arid Areas of North China. Science Reports, 8(14), 1-8.10.1038/s41598-017- 18694-z.
ZELITCH, Israel et al. High glycolate oxidase activity is required for survival of maize in normal air. Plant Physiology, v. 149, n. 1, p. 195-204, 2009.