Insetos e calor causam grandes danos às lavouras à medida que os temps aumentam

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(Crédito: R John Thieda / Flickr)

Os modelos climáticos podem subestimar as perdas de safras porque não consideram como as plantas infestadas reagem ao aumento da temperatura, de acordo com um novo estudo.

Modelos recentes nos dizem que, à medida que nosso clima esquenta, os herbívoros e as pragas causarão maiores danos às safras agrícolas. Um estudo previu que a perda de safra para os insetos aumenta de 10 a 25% para cada aumento de 1 grau Celsius (1.8 graus Fahrenheit).

Esses modelos estão incompletos e podemos subestimar as perdas, dizem os pesquisadores. Suas descobertas mostram que as plantas de tomate infestadas, na tentativa de combater as lagartas, não se adaptam bem ao aumento da temperatura. Esta faca de dois gumes piora sua produtividade.

Segundo o estudo, dois fatores estão em jogo. O primeiro é o aumento da temperatura. O metabolismo dos insetos acelera com o calor e eles comem mais. Além disso, temperaturas mais quentes podem abrir uma gama mais ampla de habitats hospitaleiros para insetos.

Segundo, e é isso que os modelos atuais ignoram, é como as plantas infestadas reagem ao calor.

"Sabemos que existem restrições que impedem as plantas de lidar com duas tensões simultaneamente", diz Gregg Howe, professor do Laboratório de Pesquisas de Plantas da Michigan State University. "Nesse caso, pouco se sabe sobre como as plantas lidam com o aumento da temperatura e o ataque de insetos ao mesmo tempo, então queríamos tentar preencher essa lacuna".

As plantas têm sistemas para lidar com diferentes ameaças. Ataque de lagarta? Existe um sistema para isso. Quando uma lagarta morde uma folha, a planta produz um hormônio chamado Jasmonate ou JA. JA diz à planta para produzir rapidamente compostos de defesa para impedir a lagarta.

Temperaturas muito quentes? Superaquecido as plantações têm outro pacote de truques para se refrescar. Obviamente, eles não podem correr para a sombra convidativa sob uma árvore. Eles levantam as folhas para longe do solo quente. Eles também “suam” abrindo suas estômatos- semelhante à pele poros- para que a água evapore e esfrie as folhas.

Nathan Havko, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório Howe, teve um grande avanço ao cultivar plantas de tomate em câmaras quentes, mantidas a 38 graus Celsius (100.4 graus Fahrenheit). Ele também soltou lagartas famintas.

“Fiquei chocado quando abri as portas da câmara de crescimento, onde os dois conjuntos de plantas estavam crescendo a temperaturas 'normais' e 'altas'”, diz Howe. “As lagartas no espaço mais quente eram muito maiores; eles quase acabaram com a planta.

"Quando as temperaturas são mais altas, uma planta de tomate ferida produz ainda mais JA, levando a uma resposta de defesa mais forte", diz Havko. “De alguma forma, isso não impede as lagartas. Além disso, descobrimos que o JA bloqueia a capacidade da planta de se resfriar, não consegue levantar as folhas nem suar. ”

Talvez as plantas fechem os poros para parar de perder água dos locais feridos, mas acabam sofrendo o equivalente a uma insolação. É até possível que as lagartas sejam astutas e causem danos extras para manter os poros das folhas fechados e as temperaturas das folhas elevadas, o que acelerará o crescimento e desenvolvimento do inseto.

E há consequências.

"Vemos a fotossíntese, que é como as culturas produzem biomassa, é fortemente prejudicada nessas plantas", diz Havko. "Os recursos para produzir biomassa estão lá, mas de alguma forma eles não são usados ​​adequadamente e a produtividade das culturas diminui."

Os pesquisadores ainda têm muitas questões em aberto para resolver, mas, a partir de agora, eles dizem que o estudo sugere que quando as temperaturas globais subirem, as plantas poderão ter bolas demais para fazer malabarismos.

"Acho que ainda temos que apreciar as trocas inesperadas entre respostas de defesa e produtividade da planta, especialmente quando outros tipos de estresse ambiental estão presentes", diz Howe. "Ativar a resposta de defesa pode causar mais mal do que bem se as plantas enfrentarem altas temperaturas ou outras tensões".

O estudo aparece na Proceedings, da Academia Nacional de Ciências.

Estudo original

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