Introdução: O projeto de pesquisa investiga o impacto do aquecimento global na biodiversidade de plantas, com foco na vulnerabilidade e adaptação das espécies com diferentes tipos de fotossíntese: C3, C4 e CAM. O problema central é que o aumento da temperatura média global, especialmente em ecossistemas sensíveis como o Cerrado brasileiro, ameaça reduzir a distribuição e densidade de espécies nativas, elevando a taxa de extinção e comprometendo a segurança alimentar e a economia. A pesquisa se fundamenta na literatura que correlaciona o aumento de gases do efeito estufa, como o CO2 , com a elevação da temperatura terrestre, citando estudos de núcleos de gelo e variações térmicas. É discutido que as plantas C 3 não se adaptam bem a altas temperaturas, diferentemente das plantas C 4 (otimizadas para climas quentes) e das plantas CAM (adaptadas a ambientes secos). A metodologia inclui a revisão de literatura sobre aquecimento global e os mecanismos fotossintéticos (C3 C4 e CAM) e a utilização do algoritmo ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) para modelar a previsão de temperatura em regiões específicas. O modelo, implementado em Python e processado pela IA JULIUS AI, incorpora a temperatura inicial, a taxa de aquecimento, o ruído aleatório e o ciclo sazonal. Objetivos: O objetivo geral deste projeto é investigar e modelar o impacto do aquecimento global na biodiversidade das plantas, com ênfase na vulnerabilidade e nas estratégias de adaptação das espécies C3, C4 e CAM a cenários de aumento de temperatura, a fim de gerar dados que possam subsidiar a conscientização, a pesquisa científica e a formulação de políticas públicas voltadas para a conservação e a mitigação dos riscos ambientais. Materiais e Método: A metodologia do projeto é dividida em Revisão de Literatura e Metodologia de Modelagem, complementadas pelos recursos utilizados. A Revisão de Literatura estabeleceu a base teórica, investigando o aquecimento global – suas causas, como a intensificação do efeito estufa e o aumento do CO 2, e as evidências históricas de correlação temperatura-gás, como as encontradas nos núcleos de gelo da Antártica. Paralelamente, foram estudados os três principais tipos de fotossíntese: Plantas C 3, que são sensíveis a altas temperaturas; Plantas C 4, adaptadas a climas quentes com separação espacial do Ciclo de Calvin; e Plantas CAM, otimizadas para ambientes secos com separação temporal da fixação de CO2. Na Metodologia de Modelagem, utilizou-se o algoritmo ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) para prever e simular cenários de temperatura. O modelo, implementado em Python e processado pela IA JULIUS AI, emprega a fórmula T(t)=T 0 +α⋅t+ϵ t +A⋅sin( P 2π⋅t ), que combina a temperatura inicial, uma taxa de aquecimento constante, ruído aleatório e um ciclo sazonal. Os recursos utilizados incluíram computadores com acesso à internet, o software de programação (Python) e materiais de pesquisa acadêmica para a fundamentação teórica. Resultados: Os resultados do projeto combinam as descobertas da revisão de literatura com as simulações do modelo ARIMA, oferecendo insights sobre a potencial ameaça do aquecimento global à biodiversidade de plantas. A revisão de literatura confirmou uma forte correlação entre o aumento das concentrações de CO2 (de 280 ppmv para 380 ppmv nos últimos 150 anos) e o aumento da temperatura média global (0,7 ∘ C), conforme demonstrado pelos estudos de núcleos de gelo e variações térmicas urbanas. Essa constatação estabelece a urgência do problema. A discussão central reside na capacidade de adaptação dos diferentes tipos de plantas a esse cenário. Os resultados da pesquisa teórica indicam que as plantas C3 são as mais vulneráveis. Seu processo fotossintético primitivo e sua enzima Rubisco não são eficientes em temperaturas elevadas, aumentando a fotorrespiração e reduzindo a produtividade. Isso coloca em risco a distribuição de muitas espécies nativas, especialmente em regiões já quentes e vulneráveis, como o Cerrado brasileiro. Em contraste, as plantas C4 (otimizadas pela separação espacial) e as plantas CAM (com separação temporal) demonstram maior resiliência e vantagem competitiva em cenários de alta temperatura e estresse hídrico, respectivamente. Embora mais eficientes, sua expansão pode levar à perda de diversidade, desequilibrando ecossistemas dominados por espécies C3. A modelagem preditiva realizada com o algoritmo ARIMA em Python, e processada pela IA JULIUS AI, forneceu simulações de cenários futuros de temperatura, ilustrando as tendências de aquecimento constante e a influência de ciclos sazonais e eventos aleatórios. Esses modelos, embora sintéticos, reforçam a projeção de que as temperaturas em regiões vulneráveis continuarão a subir. Ao correlacionar essas projeções de temperatura com a fisiologia das plantas, os resultados sugerem uma aceleração na taxa de extinção de espécies C3, com consequências diretas para toda a cadeia alimentar e a economia global. A perda de biodiversidade das plantas desencadeia um efeito dominó que afeta a regulação climática e a produção de oxigênio, destacando a necessidade urgente de ações de mitigação e conservação. Considerações Finais: Este projeto demonstra que o aquecimento global representa uma ameaça crítica e iminente à biodiversidade das plantas, com impactos diferenciados e potencialmente devastadores dependentes do tipo de fotossíntese. A modelagem e a revisão de literatura confirmam a correlação entre o aumento do CO2 e a elevação da temperatura, reforçando as projeções de um cenário ambiental mais quente. A principal conclusão fisiológica é a extrema vulnerabilidade das plantas C3 a esse aquecimento, devido à sua ineficiência em altas temperaturas, o que prevê uma redução significativa de sua distribuição e um aumento na taxa de extinção em ecossistemas como o Cerrado. Por outro lado, a vantagem adaptativa das plantas C4 e CAM em climas quentes e secos sugere que elas podem se expandir, o que, embora represente uma adaptação, pode levar a uma homogeneização da flora e perda de diversidade biológica. Os dados gerados pelo modelo ARIMA servem como um alerta sobre as tendências de temperatura futuras. Portanto, a preservação da biodiversidade das plantas e a manutenção do equilíbrio ecológico dependem urgentemente de ações que visem à mitigação das mudanças climáticas. O projeto enfatiza a necessidade de integrar ciência, educação e política pública para garantir a segurança alimentar e a sustentabilidade econômica global, capacitando a comunidade e os estudantes a se tornarem agentes ativos na conservação ambiental.
Palavras-chave: Aquecimento Global Biodiversidade Vegetal Fotossíntese C 3 /C 4 /CAM Extinção de Espécies Modelagem Climática (ou ARIMA)
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