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Alguns estudos destacam indicam uma elevação nas temperaturas médias do ar até o final do século XXI (IPCC, 2021). Essa elevação na temperatura pode influenciar todas as formas de vida, pois a temperatura interfere nos processos metabólicos, atuando diretamente no crescimento e desenvolvimento vegetal. A respiração vegetal é um processo metabólico que apresenta grande impacto frente as alterações na temperatura. De acordo com a regra de Van’t Hoff a respiração aumenta exponencialmente de acordo com as temperaturas em um determinado intervalo (MIRONOV, 2024).
Sob condições de temperaturas baixas, as membranas celulares vegetais tornam-se menos fluídas, o que reduz a mobilidade de lipídios e proteínas, comprometendo processos fisiológicos como transporte de íons, respiração e fotossíntese, diminuição no processo de absorção de água e nutrientes (YOSHIDA et al., 2023). Enquanto temperaturas elevadas agem de maneira oposta acelerando o processo respiratório, elevando o consumo de fotoassimilados, aumento a necessidade de energia gasta para manutenção dos tecidos vegetais, de modo que alguns estudos indicam que a elevação em 10 °C pode triplicar a ação do metabolismo vegetal (SHARMA et. al, 2022).
Temperaturas elevadas são um problema para diversas das culturas, gerando um elevado consumo de ATP para que a planta consiga realizar a manutenção dos processos fisiológicos de todos os seus órgãos. Essa condição torna-se um limitante especialmente quando ocorre no período noturno, quando a planta não está produzindo carboidratos, e apresenta elevada taxa respiratória, degradando carboidratos de reserva, que poderiam ser utilizados para seu crescimento e desenvolvimento (HESKETH et al., 2022).
A temperatura também atua diretamente na velocidade das atividades enzimáticas por consequência provoca alteração na velocidade das reações do processo fotossintético (AL-DULAIMI et al., 2025). Baixas temperaturas diminuem a eficiência da fotossíntese, pois diminuem a atividade enzimática e a fluidez de membranas, especialmente na membrana dos tilacóides onde ocorre esse processo (YOSHIDA et al., 2023).
Além disso, temperaturas elevadas tendem a diminuir a taxa fotossintética devido ao processo de fotorrespiração, com a grande quantidade de energia a qual a folha fica exposta. Podendo ainda resultar na redução do teor de clorofila presente nas folhas, apresentando também um aumento na produção de compostos oxidativos (SMITH et al. 2023).
No período noturno, temperaturas elevadas podem afetar a fase escura da fotossíntese, interferindo na atividade de enzimas-chave, especialmente a Rubisco, responsável pela fixação do CO₂. Em condições de calor noturno elevado, a Rubisco apresenta maior tendência a se ligar ao O₂, em vez do CO₂, aumentando a taxa de fotorrespiração e reduzindo a eficiência da assimilação de carbono pelas plantas (DUSENGE et al., 2019).
Temperaturas elevadas no período diurno podem induzir a planta ao fechamento estomático para a regulação da água. Esse fechamento gera uma série de desequilíbrios no metabolismo vegetal, pois diminui a capacidade de termorregulação resultando no aquecimento dos tecidos vegetais além da diminuição a taxa fotossintética devido a diminuição da disponibilidade de Carbono para a planta, causando perda de até 35% em culturas como o trigo e o arroz (SHARMA et al. 2022). No período noturno essa questão é evidenciada pela alta taxa de respiração de manutenção, degradando fotoassimilados que poderiam ser utilizados para o acúmulo de fitomassa e desenvolvimento vegetal, em um período onde a planta deveria diminuir seu metabolismo pois não ocorre a fotossíntese. Outro problema gerado pelas elevadas temperaturas noturnas está relacionado à transpiração, que ocorre pela abertura parcial dos estômatos em algumas espécies, visando a manutenção da temperatura da planta em uma faixa considerada ótima, que acaba aumentando a perda hídrica (LI et al., 2021)
Cada cultura apresenta diferente interação com a temperatura, possibilitando assim definir de acordo com as condições específicas de cada local, uma janela adequada para que a cultura encontre as melhores condições ambientais possíveis.
Culturas como o trigo (Triticum aestivum L.), a batata (Solanum tuberosum L.), tomate (Solanum lycopersicum L.), entre outras, apresentam efeitos de elevadas temperaturas noturnas. A variação entre a temperatura diurna e noturna causa diversos impactos no desenvolvimento vegetal, devido a características adaptativas que cada espécie desenvolveu ao longo do processo evolutivo (FANG et al., 2024).
Essas culturas possuem afinidade com temperaturas moderadamente elevadas durante o período diurno, favorecendo assim todas as reações metabólicas, especialmente para a obtenção de uma adequada taxa fotossintética durante a incidência da radiação (Hancock et al. 2014). E períodos noturnos com temperaturas baixas, possibilitando uma menor taxa de respiração de manutenção.
O termoperiodismo, corresponde a resposta fisiológica da planta a alternância cíclica da temperatura diurna e noturna, resultando em alterações no crescimento, desenvolvimento e também na produtividade da cultura (GARCIA et al., 2021).
A batata, oriunda da região andina, possui características específicas para seu desenvolvimento, necessitando de uma amplitude térmica entre o período diurno e o noturno. No período diurno temperaturas próximas a 25°C, apresentam uma maior taxa fotossintética, enquanto que Temperaturas noturnas de 22°C acabam reduzindo o processo de formação de tubérculos, podendo ainda em alguns genótipos interromper a tuberização com temperaturas noturnas de 25°C (TRAPERO-MOZOS et al., 2018). Essa condição está diretamente ligada às altas temperaturas noturnas, sendo elas a principal causa de distúrbios fisiológicos de desenvolvimento nas culturas.
No cultivo do tomate as temperaturas diurnas até 29°C são consideradas ideais ao desenvolvimento, enquanto que no período noturno temperaturas acima de 21°C podem causar o abortamento floral, além da formação de frutos com deformidades (MÜLLER et al., 2016).
Nas Poaceaes o cultura do arroz (Oryza sativa L.) e do trigo, temperaturas noturnas acima de 25°C estão diretamente ligadas a menor fertilidade de espiguetas, menores taxas de germinação de grãos de pólen e maiores taxas de respiração noturna (SU et al., 2023). Enquanto que o trigo apresenta diminuição na produtividade com temperaturas noturnas acima de 18°C (LI et al., 2024).
Em algumas hortaliças as temperaturas elevadas noturnas influenciam diretamente no crescimento e desenvolvimento. A alface (Lactuca sativa L.) em condições de temperaturas noturnas acima de 15 °C tende a desenvolver o hasteamento precoce (JEONG et al. 2015).
Para BERGAMASCHI e BERGONCI (2017), temperaturas podem ser classificadas em três faixas: temperatura base inferior (Tb), limite inferior do crescimento vegetal, abaixo dela não ocorre o crescimento vegetal; temperatura ótima (To) para crescimento, nela todos os processos metabólicos desenvolvem-se com a melhor eficiência considerando o benefício gerado à planta em consideração ao consumo de fotoassimilados/energia; e temperatura base superior (TB), a partir da qual ocorre a paralisação do processo de crescimento devido a elevada taxa de respiração podendo ainda gerar a desnaturação enzimática.
A localização geográfica condiciona o clima, pois a quantidade de radiação solar que o local receberá ao longo do ano varia de acordo com a latitude. Regiões de maior latitude apresentam períodos com baixas quantidade de radiação solar, sendo assim determinante para a temperatura no local, pois a temperatura está diretamente ligada a quantidade de energia recebida e absorvida pela superfície (GOMÉZ, et al. 2018).
Além da latitude, outro fator que condiciona a temperatura é a altitude, como consequência do gradiente adiabático que indica uma diminuição de 0,6 °C a cada 100 metros de elevação do ponto BERGAMASCHI e BERGONCI (2017). Sendo assim, para uma mesma latitude, locais com maior altitude tendem a apresentar temperatura menor. Outro fator que interfere na temperatura é a continentalidade, pois a grande massa de água dos oceanos atua como agente termorregulador, minimizando os efeitos de variação térmica. Assim, locais afastados do litoral apresentam maiores amplitudes térmicas, com invernos e verões mais intensos (ALVES; BARDUCO, 2014).
Com base na importância das temperaturas para o crescimento e desenvolvimento das culturas agrícolas, os efeitos das elevadas temperaturas noturnas e a amplitude térmica diária de acordo com os fatores climáticos, além da constante alteração do planeta pela ação antropogênica, torna-se necessário o estudo sobre as temperaturas e seus efeitos nas diferentes regiões do Estado do Rio Grande do Sul.

A pesquisa será desenvolvida na Universidade Federal de Pelotas (UFPel), a partir de dados coletados por Estações Meteorológicas Automáticas (EMA), distribuídas em diferentes regiões do estado do Rio Grande do Sul, cujo os dados estão disponíveis no site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET)l.
Considerando a vasta diversidade de condições geográficas presentes no estado, evidenciou-se a necessidade de selecionar regiões do estado com características distintas, para isso foi usado como referência a subdivisão do Rio Grande do Sul por regiões Fisiográficas de acordo com o relatório do Levantamento de Reconhecimento de Solos do RS (Boletim técnico nº 30 – BRASIL, 1973), conforme ilustrado na figura 1.
Seguindo essa divisão em regiões, alguns critérios para a seleção dos locais de análise precisaram ser pré-estabelecidos, visando desenvolver um trabalho significativo.
Os critérios para o estudo da alternância cíclica da temperatura nos municípios foram os seguintes:
Localidades com dados meteorológicos diários disponíveis
Período de dados disponíveis.
Fatores climáticos representativos da região.
Importância do município para o cenário agrícola estadual.

Com base nesses critérios foi consultado a base de dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e selecionadas oito localidades: Bagé, Bento Gonçalves, Erechim, Pelotas, Santa Maria, Santa Rosa, Uruguaiana e Vacaria.
De cada EMA serão coletados os dados horários diários de temperatura do ar disponibilizado diretamente no site do INMET. Estes dados devem ser tratados para a correção do horário para o fuso de Brasília UTC-3 pois os mesmos encontram-se disponibilizados de acordo com o horário universal coordenado.
Disposto desses registros de temperaturas do ar utilizados serão: a temperatura máxima diurna, a temperatura mínima noturna, além de calculadas a amplitude térmica diária, temperatura média noturna e temperatura média diurna, em cada um dos oito locais selecionados.
Os dados serão organizados em planilhas em base diária, separadas por temperaturas instantâneas, máximas e mínimas e, posteriormente, serão determinados os valores médios mensais de cada variável, bem como o maior valor de temperatura máxima e o menor valor de temperatura mínima em cada mês.
Para análise das temperaturas no período diurno e noturno, será considerada a variação do fotoperíodo ao longo do ano no estado do Rio Grande do Sul. Desse modo, foi realizada uma adequação e divisão dos meses do ano de acordo com o período luminoso.
Meses com 14h de fotoperíodo: Dezembro e janeiro
Meses com 12h de fotoperíodo: Fevereiro, março, abril, maio, agosto, setembro, outubro e novembro.
Meses com 10h de fotoperíodo: Junho e julho.
A média das temperaturas diurnas compreenderão os dados registrados em cada horário seguindo a adequação pelo fotoperíodo.

Tméd. diurna para meses com 14h de fotoperíodo=T6+T8​+⋯+T19​​
n
Onde:
T6,...,T19​ = temperaturas registradas em cada hora entre 6h e 19h;


n = número total de medições realizadas
Tméd. diurna para meses com 12h de fotoperíodo=T7​+T8​+⋯+T18​​
n
onde:
T7,...,T18​ = temperaturas registradas em cada hora entre 7h e 18h;


n = número total de medições realizadas
Tméd. diurna para meses com 10h de fotoperíodo=T8+T8​+⋯+T17
n
onde:
T8,...,T17​ = temperaturas registradas em cada hora entre 8h e 17h;


n = número total de medições realizadas

Enquanto que a média das temperaturas noturnas será adequada, de acordo com o fotoperíodo.
Tméd. noturna para meses com 14h de fotoperíodo ​=T20​+⋯+T23​+T0​+T1+…+T5
n
onde:
T20,…,T5 = temperaturas registradas a cada hora entre 20h e 5h;


n= número total de medições realizadas.


Tméd. noturna para meses com 12h de fotoperíodo ​=T19​+T20​+⋯+T23​+T0​+T1+…+T6​​
n
onde:
T19,…,T6​ = temperaturas registradas a cada hora entre 19h e 6h;


n= número total de medições realizadas.
Tméd. noturna para meses com 10h de fotoperíodo ​=T18​+T20​+⋯+T23​+T0​+T1+…+T7
n

onde:
T18,…,T7​ = temperaturas registradas a cada hora entre 18h e 7h;


n= número total de medições realizadas.

Para o cálculo da amplitude térmica são utilizados os dados da temperatura máxima e da temperatura mínima diária.
ATD= Tmáx​−Tmín​
onde:
Tmáx= temperatura máxima diária


Tmín= temperatura mínima diária

Para cada localidade, além das temperaturas médias, mínimas e máximas diárias, serão determinadas as estatísticas descritivas desvio-padrão (DP), coeficiente de variação (CV), a amplitude térmica diária, e o intervalo compreendido por média ± 1DP desse intervalo para cada localidade.
As normais climatológicas disponibilizadas pelo INMET, apresentam dados históricos das temperaturas mínimas, médias e máximas nos locais que possuem ao menos 30 anos de dados disponíveis. A comparação entre as normais climatológicas e os registros recentes podem indicar alterações nas temperaturas. Outra questão importante está relacionada à comparação das temperaturas atuais com temperaturas cardinais para cada cultura, especialmente para as que apresentam maior influência pelas elevadas temperaturas no período noturno. Sendo essa análise fundamental para a obtenção dos períodos do ano que apresentam condições adequadas para o crescimento e desenvolvimento vegetal.
Aos dados serão aplicados teste t e análise da dispersão de dados em relação às temperaturas cardeais de cada espécie, possibilitando uma comparação entre cada um dos municípios selecionados para o projeto, podendo-se identificar localidades e épocas do ano com as melhores condições térmicas para cultivo de cada espécie.

Espera-se identificar as melhores épocas e regiões para o cultivo das espécies consideradas no estudo, minimizando distúrbios fisiológicos provocados pela temperatura do ar.
Produção de uma dissertação de mestrado e de duas publicações em congressos e revistas científicas