CoffeeOmicsClimate - Uma estratégia integrada para o estudo do impacto das alterações climáticas em Coffea spp.

O cafeeiro foi considerado altamente sensivel às alterações climáticas baseado quase exclusivamente em estudos com modelos climáticos que previram fortes efeitos na cafeícultura, incluindo grandes reduções de áreas adequadas, produtividade e biodiversidade, aumentando de vulnerabilidades agrícola, social e económica. Contudo, devido à falta dados sobre o impacto ao nível biológico, estas estimativas apresentam alguns viés, já que frequentemente se baseiam apenas no aumento de temperatura do ar, negligenciando a resiliência das plantas ao de stresse e o papel da [CO2] do ar. De facto, os primeiros dados a nível mundial da real resposta do cafeeiro ao aquecimento em interação com a [CO2] foram recentemente obtidos pela nossa equipa. Eles mostram que a planta suporta temperaturas mais altas do que se admitia e que a alta [CO2] (um importante promotor do aquecimento) mitiga os impactos negativos do calor, sendo um factor crucial para a aclimatação fisiológica/bioquímica ao calor, da fotossíntese ao equlibrio mineral. Assim, o efeito do aquecimento global na sustentabilidade desta cultura será menor do que antes estimado.

A temperatura e disponibilidade hídrica são os factores mais limitantes para a cultura do café, existindo uma clara necessidade de aprofundar o conhecimento sobre a base molecular da resposta do cafeeiro ao aquecimento e ao défice hídrico (implementado pela equipa brasileira, ver programa anexo) em interação com a [CO2].

A Biologia de Sistemas (frequentemente designada por "Omicas") promoveu fortes avanços no conhecimento da biologia vegetal (desenvolvimento e funcionamento), melhoramento assistido pela genómica para obtenção de culturas tolerantes a condições extremas (ex. temperatura), mas o seu uso em árvores está ainda restringido a poucas espécies (ex., eucalipto, choupo, pinheiro). Assim, para revelar os mecanismos moleculares envolvidos na melhor resposta do cafeeiro ao calor, contribuindo para a sustentabilidade desta cultura num contexto de alterações climáticas, propõe-se uma abordagem de Biologia de Sistemas.

Os estudos em Portugal consideram 2 genótipos cultivados de C. arabica and C. canephora, crescidos em 2 [CO2] no ar (380/700 ppm), que serão gradualmente submetidos a temperaturas supra-ótimas, desde o controlo (25 ºC) até 42 ºC. Material vegetal obtido a várias temperaturas será submetido a uma análise complementar de transcriptómica, proteómica, metabolómica e lipidómica, ligada á bioinformática para integrar informação computacional e estatística.

Esta proposta inovadora para o cafeeiro integrará uma enorme base de dados, constituindo um avanço significativo no conhecimento da resposta desta planta ao aquecimento global (equipa portuguesa) e à seca (equipa brasileira). Integra uma equipa multidisciplinar internacional com larga experiência na investigação do cafeeiro, reforçará colaborações internacionais e promoverá a difusão de resultados, juntamente com formação avançada e ligação à indústria (NovaDELTA).