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Lucas Gonçalves Pereira Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada Metodologias de Cálculo da Pegada Ecológica EF-NPPEF-GAEZEEF.

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1 Lucas Gonçalves Pereira Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada Metodologias de Cálculo da Pegada Ecológica EF-NPPEF-GAEZEEF

2 Ecological Footprint – Global Agro-Ecological Zones EF-GAEZ Autores: Mathis Wackernagel e William Rees Aplicações: 2º Relatório – EF (UK) Sustentabilidade 2007 (SUI)  Governos Nacionais CIW (CAN) Biodiversidade 2010 EEA (UE) Ministério do MA (JAP) Alemanha, Bélgica, Finlândia e Irlanda... LPR

3 EF-GAEZ  Empresas Shopping Centers (AUS) Energia Hidroelétrica (CAN) Tratamento de Resíduos (FRA) Jardim Botânico Hong-Kong (CHN)  Locais, Regionais e Municipais Autoridade de Proteção Ambiental Victoria (AUS) Cidade de Londres (UK) Cidade de Cardiff (UK) Condado de Marin, Califórnia  15% EF (EUA) Condado de Sonoma, Califórnia  20% CO 2 (EUA)

4 Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) EF-GAEZ Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] 100 cultivos [t/ha] Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha] Madeira, Lenha e Papel [t/ha] Idem ao Cultivo Peixes [t/ha]

5 EF-GAEZ Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] Produtividade de cada tipo de Área do País Produtividade Mundial de cada tipo de Área

6 EF-GAEZ Biocapacidade Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] Fator Equivalência [EQF_GAEZ] X Produtividade Potencial Média Global cultivo Produtividade Potencial Média Global pastagem Produtividade Potencial Média Global floresta Produtividade Potencial Média Global cultivo 0,75xProdutividade Potencial Média Global pastagem

7 EF-GAEZ Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] Fator Equivalência [EQF_GAEZ] X Produtividade Potencial Média Global de cada áreas Produtividade Potencial Média Global todas as áreas

8 EF-GAEZ Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] Fator Equivalência [EQF_GAEZ] X Capacidade Biológica Total [gha]  População Biocapacidade [gha/cap] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I)

9 EF-GAEZ Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas Consumo P + I - E 100 Cultivos [t/ano] Carne, Leite e Fibra Animal [t/ano] Madeira, Lenha e Papel [m 3 /ano] Área [ha] Peixes [t/ano] CO 2 Emitido [t CO 2 /ano] +

10 EF-GAEZ Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas X Consumo P + I - E 100 Cultivos [t/ha.ano] Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha.ano] Madeira, Lenha e Papel [m 3 /ha.ano] Fator Rendimento cultivo Peixes [t/ha.ano] Seqüestro: 0,95 t CO 2 /ha.ano 1 t CO 2  1,05 ha  Produtividade

11 EF-GAEZ Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas Consumo P + I - E EQF_GAEZ cultivo EQF_GAEZ pastagem EQF_GAEZ floresta EQF_GAEZ cultivo EQF_GAEZ pesca EQF_GAEZ floresta  Produtividade X Fator Equivalência [EQF_GAEZ]

12 EF-GAEZ Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas Consumo P + I - E  Produtividade X Fator Equivalência [EQF_GAEZ] Pegada Total [gha]  População Pegada [gha/cap] Pegada [gha/cap]

13 EF-GAEZ Cálculos específicos: Normalmente os cálculos de pegada para projetos, atividades produtivas, pessoas, etc, focam no aspecto do impacto ambiental produzido, ou seja, o consumo. Em alguns casos, como cidades e resorts turísticos calcula-se a biocapacidade e a pegada para fins de comparação. Os cálculos específicos são diferenciados, e as categorias não são as mesmas do cálculo para países.

14 EF-GAEZ Exemplo: Pegada ecológica de automóveis no Brasil e nos EUA com a capacidade atual de produção de etanol (Oliveira, 2005) País/CombustívelÁrea para Assimilação de CO 2 (ha) Área Plantada (ha) Pegada Ecológica (ha) Brasil/Gasohol (24% etanol)0,570,060,63 Brasil/Etanol0,190,370,56 EUA/Gasolina1,11- EUA/E85 (85% etanol)0,750,991,74 Valores dados em ha/automóvel.ano Assumindo sequestro de 6,6 Mg CO 2 /ha

15 EF-NPP Ecological Footprint – Net Primary Productivity Ecological Footprint 2.0 Autores: Jason Venetoulis e John Talberth Aplicações : FOOTPRINT OF NATIONS 2005

16 EF-NPP Biocapacidade Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Mar Aberto Pouco Produtivas Energia Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] 100 cultivos [t/ha] Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha] Madeira, Lenha e Papel [t/ha] Idem ao Cultivo Peixes [t/ha] Idem à Pesca Idem à Pastagem Não tem YF 6,6 bi ha 34,4 bi ha

17 EF-NPP Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] Produtividade de cada tipo de Área do País Produtividade Mundial de cada tipo de Área

18 EF-NPP Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] X Fator Equivalência [EQF_NPP] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Mar Aberto Pouco Produtivas Energia NPP NPP cultivo NPP pastagem NPP floresta NPP construída NPP pesca NPP mar aberto NPP pouco produtivas Não Tem NPP médio

19 EF-NPP Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] X Fator Equivalência [EQF_NPP] NPP de cada tipo de Área NPP médio de todas as Áreas

20 EF-NPP Biocapacidade Divisão das Áreas X Fator Rendimento [YF] X Fator Equivalência [EQF_NPP] Energia Área Total 51,1 bi ha Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Mar Aberto Pouco Produtivas Energia Capacidade Biológica Total [gha]  População Biocapacidade [gha/cap] Reserva para outras Espécies (%)

21 Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas Consumo P + I - E 100 Cultivos [t/ano] Carne, Leite e Fibra Animal [t/ano] Madeira, Lenha e Papel [m 3 /ano] Área [ha] Peixes [t/ano] CO 2 Emitido [t CO 2 /ano] EF-NPP

22 Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas X Consumo P + I - E 100 Cultivos [t/ha.ano] Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha.ano] Madeira, Lenha e Papel [m 3 /ha.ano] Fator Rendimento cultivo Peixes [t/ha.ano] Seqüestro: 0,06 tC/ha.ano 1 tC  16,65 ha IPCC: 2,3 tC (oceanos) 0,7 tC (continente)  Produtividade EF-NPP

23 Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas Consumo P + I - E EQF_NPP cultivo EQF_NPP pastagem EQF_NPP floresta EQF_NPP construída EQF_NPP pesca Não Tem  Produtividade X Fator Equivalência [EQF_NPP]

24 EF-NPP Pegada Ecológica Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO 2 Divisão das Áreas Consumo P + I - E  Produtividade X Fator Equivalência [EQF_NPP] Pegada Total [gha]  População Pegada [gha/cap] Pegada [gha/cap]

25 Ecological Footprint based on Emergy EEF Autores: Sheng Zhao, Zizhen Li e Wenlong Li (2005) DADOS DE CONSUMO FLUXOS EMERGÉTICOS BIOCAPACIDADE FUNÇÃO DAS FONTES PRIMÁRIAS DE ENERGIA (solar, gravitacional e geotérmica) Proposta: Alterações (Siche et al., 2007): 2 novas categorias na Pegada Perda de Solo e Consumo Doméstico de Água BIOCAPACIDADE Acrescentar os fluxos internos produzidos pela biodiversidade (estimativa: biomassa)

26 EEF Biocapacidade +++ SolarGravitacionalGeotérmica Recursos Renováveis Energia Externa [J/ano] Energia Interna [J/ano] Biomassa

27 [área total do país (terra e marinha)] x [insolação média] x [1-albedo] m2m2 kcal/m 2 /ano% [área do país (marinha) x 0,5] x [marés/ano] x [alcance médio] 2 x [densidade água do mar ] x [aceleração da gravidade] m2m2 m/s 2 m kg/m 3 [área total do país (terra e marinha)] x [fluxo de calor] m2m2 J/m 2 [área do país (floresta)] x [biomassa] x [energia biomassa] x [convers.] haton/hakcal/ton 4187 J/kcal 2 EEF Biocapacidade

28 EEF Biocapacidade Recursos Renováveis Energia Externa [J/ano] Energia Interna [J/ano] XX Transformidade [seJ/J] Transformidade [seJ/J] Energia Solar Energia Gravitacional (Marés) Energia Geotérmica da Terra Biomassa : 1 : : : 1 000

29 EEF Biocapacidade Recursos Renováveis Energia Externa [J/ano] Energia Interna [J/ano] XX Transformidade [seJ/J] Transformidade [seJ/J] Fluxo Emergético [seJ/ano]  População Emergia [seJ/cap]  DEG [seJ/gha]

30 Densidade Emergética Global (DEG) Emergia Total da Terra por ano [seJ] Área da Terra [ha] 1,583 E+25 seJ* 5,1 E+10 ha DEG = 3,1E+14 seJ/gha (Zhao et al., 2005) * Valor calculado por Odum et al. (2000) = EEF Biocapacidade

31 EEF Biocapacidade Recursos Renováveis Energia Externa [J/ano] Energia Interna [J/ano] XX Transformidade [seJ/J] Transformidade [seJ/J] Fluxo Emergético [seJ/ano]  População Emergia [seJ/cap]  DEG [seJ/gha] Biocapacidade [gha/cap] Reserva % Biocapacidade [gha/cap]

32 Divisão das Áreas Agricultura Alimentos Perda de Solo Produção de Gado Pesca Madeira e Lenha Recursos Energéticos Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade Água Consumo P + I - E Transformação para Energia [J] Agricultura Alimentos[ton/ano] Perda de Solo[g/m 2 /ano] Produção de Gado[ton/ano] Pesca[ton/ano] Madeira e Lenha[m 3 /ano] Recursos Energéticos[J] Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade[J] Água[m 3 ] Agricultura Alimentos Perda de Solo Produção de Gado Pesca Madeira e Lenha Recursos Energéticos Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade Água EEF Pegada Ecológica

33 [PS] x [área de cultivo] x matéria orgânica x conversão g/m 2 /ano Perda de Solo m2m2 3% ,4 J/g Consumo de Água (doméstico, agrícola e industrial) Água EEF Pegada Ecológica

34 Divisão das Áreas Consumo P + I - E Transformação para Energia [J] Agricultura Alimentos[J] Perda de Solo[J] Produção de Gado[J] Pesca[J] Madeira e Lenha[J] Recursos Energéticos[J] Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade[J] Água[J] EEF Pegada Ecológica

35 Divisão das Áreas Consumo P + I - E Transformação para Energia [J] X Transformidade* [seJ/J] Agricultura Alimentos: Perda de Solo: Produção de Gado: Pesca: Madeira e Lenha: Recursos Energéticos Carvão: Petróleo: Gás Natural: Hidroeletricidade : Água : * Valores obtidos de Brown e MacClanaham (1996); Odum (1996); Romitelli (2000); Ortega (2002); Brown e Ulgiati (2004) EEF Pegada Ecológica

36 Divisão das Áreas Consumo P + I - E Transformação para Energia [J] X Transformidade* [seJ/J] Emergia Total [seJ]  População Emergia [seJ/cap]  DEG [seJ/gha] Pegada Total [gha/cap] Agricultura Alimentos Perda de Solo Produção de Gado Pesca Madeira e Lenha Recursos Energéticos Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade Água Pegada Total [gha/cap] EEF Pegada Ecológica


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