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Lucas Gonçalves Pereira

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Apresentação em tema: "Lucas Gonçalves Pereira"— Transcrição da apresentação:

1 Lucas Gonçalves Pereira
Pegada Ecológica baseada na Emergia Lucas Gonçalves Pereira UNICAMP – Faculdade de Engenharia de Alimentos Laboratório de Engenharia Ecológica

2 Pegada Ecológica Convencional
Ferramenta de quantificação de recursos Quantos hectares de terra e mar bioprodutivos estão disponíveis no planeta? Quanto espaço é utilizado para produzir bens para o consumo humano? Fazem fotossíntese e geram biomassa

3 Pegada Ecológica Convencional
Pegada Ecolólgica é calculada em duas partes: Biocapacidade [Oferta da Natureza] Pegada [Consumo] Saldo Ecológico Deficit Ecológico

4 Pegada Ecológica Convencional
Divisão das Áreas 1. Cultivo (70 produtos principais e 15 secundários) 2. Pastagem (pastagem dos animais – espaço e alimentação) 3. Mar (PC) (8 categorias de peixes e 1 tipo de planta aquática) 4. Floresta (madeira e lenha) 5. Área Construída (moradia e área de hidroelétricas) 6. Área de Sequestro de “Carbono” (absorção de CO2 pelas florestas 0,7 GtC/ano)

5 Pegada Ecológica Convencional
Unidade: Hectare Global Fatores de Equivalência e Fatores de Rendimento Hectare Real Hectare Global Diferenciar as áreas quanto à sua importância para o consumo humano

6 Modelo Espacial de Produtividade Potencial Agrícola (GAEZ)
Pegada Ecológica Convencional Fator de Equivalência (EQF_GAEZ) Elemento redistributivo dos hectares reais em globais Modelo Espacial de Produtividade Potencial Agrícola (GAEZ) (Tipo de solo, declividade, temperatura, estação do ano e precipitação)

7 International Institute for Applied Systems Analysis
Pegada Ecológica Convencional Global Agro-Ecological Zones International Institute for Applied Systems Analysis

8 Pegada Ecológica Convencional
Fator de Equivalência de Cultivo = Produtividade Potencial Média Global Cultivo Produtividade Potencial Média Global de todas as Áreas EQF Cultivo Floresta Cultivo Floresta Marinha Pastagem Marinha Pastagem Hectares Reais Hectares Globais

9 Pegada Ecológica Convencional
Fatores de Equivalência em 2003 (Kitzes et al., Current Methods For Calculating National Ecological Footprint Accounts, 2006) Tipo de Área EQF [gha/ha] Cultivo 2,21 Floresta 1,34 Pastagem 0,49 Marinha 0,36 Construída EQFcultivo_2003 = 2,21: significa que 1 hectare real de área de cultivo equivale a 2,21 hectares globais cultivados

10 Pegada Ecológica Convencional
Fator de Rendimento (YF) Mostra o quanto uma área bioprodutiva (produção biológica) de um país é mais (ou menos) produtiva do que a média global da mesma área Pastagem Marinha Cultivo Cultivo Floresta Floresta Marinha Pastagem País Produtividade Global Fator de RendimentoCultivo = ________

11 Pegada Ecológica Convencional
Fatores de Rendimento em 2003 (Kitzes et al.,Current Methods For Calculating National Ecological Footprint Accounts, 2006) Cultivo Floresta Pastagem Pesca Oceânica Média Mundial 1,0 Jordânia 0,0 0,4 0,8 Nova Zelândia 2,2 2,5 0,2 Japão 1,5 2,6 1,4 1 hectare de pasto na Nova Zelândia produz mais carne em média (6x) do que 1 hectare de pasto na Jordânia

12 Pegada Ecológica Convencional
A biocapacidade de um país é a soma das áreas bioprodutivas

13 Pegada Ecológica Convencional
Área Total Existente [ha] Capacidade Biológica Total [gha] Cultivo [ha] YFcultivo [-] EQFcultivo [gha/ha] X X = Pastagem [ha] YFpastagem [-] EQFpastagem [gha/ha] X X = Pesca [ha] YFpesca [-] EQFpesca [gha/ha] X X = Floresta [ha] X YFfloresta [-] X EQFfloresta [gha/ha] = Construída [ha] YFcultivo [-] EQFcultivo [gha/ha] X X = Sequestro de CO2 [ha] YFfloresta[-] EQFfloresta [gha/ha] X X =

14 Consumo = Produção Nacional + Importação - Exportação
Pegada Ecológica Convencional A PEGADA de um país é o consumo da população Consumo = Produção Nacional + Importação - Exportação

15 Pegada Ecológica Convencional
Consumo [Produção+Importação-Exportação] Pegada Ecológica Total [gha] Prod. Agrícola [t/ano] Produção [t/ha.ano] EQFcultivo [gha/ha] X = Carne e Leite [t/ano] Produção [t/ha.ano] X EQFpastagem [gha/ha] = Pesca [t/ano] Produção [t/ha.ano] EQFpesca [gha/ha] X = Prod. Florestais [m3/ano] Lenha e Madeira [m3/ha.ano] EQFfloresta [gha/ha] X = Construída [ha] YFcultivo [-] EQFcultivo [gha/ha] X X = Emissões de CO2 [t CO2/ano] Seqüestro CO2 [t CO2/ha.ano] X EQFfloresta[gha/ha] =

16 Pegada Ecológica Convencional
Resultados com dados de 2004 População: 6.301,5 milhões Pegada: 2,2 gha/cap Biocapacidade: 1,8 gha/cap Saldo Ecológico: -0,4 gha/cap População: 178,5 milhões Pegada: 2,1 gha/cap Biocapacidade: 9,9 gha/cap Saldo Ecológico: +7,8 gha/cap

17 Exploração do Capital Natural Doméstico
Pegada Ecológica Convencional A Suíça é o primeiro país a utilizar de forma oficial a Pegada Ecológica como indicador de sustentabilidade 5,2 gha/cap Importação 3,7 Exploração do Capital Natural Doméstico 1,5 gha/cap

18 Pegada Ecológica Convencional

19 9,4 4,8 3,8 América do Norte 2,23 1,3 1,1 2,0 2,2 Europa (Não-UE)
Ásia / Pacífico 1,3 A.Latina/ Caribe 2,0 África 1,1 O.Médio / Ásia Central 2,2 O que está implícito na Pegada Ecológica? América do Norte 9,4 Média Mundial 2,23 Europa (Não-UE) 3,8 União Européia 4,8 *Valores em hectares globais (gha)

20 Pegada Ecológica Convencional

21 Pegada Ecológica Convencional
Living Planet Report (WWF ) Desenvolvimento Sustentável: Pegada < 1,8 e IDH > 0,8

22 Pegada Ecológica Convencional
Pegada Ecológica Convencional (Wackernagel and Rees) Promovida como uma ferramenta de planejamento de sustentabilidade Resultados simples e de fácil compreensão Amplamente utilizada por governos nacionais, empresas e autoridades locais Ponto de vista antropocêntrico Não reconhece o verdadeiro trabalho da natureza Exclue áreas como desertos, geleiras e mar aberto dos cálculos Subestima os impactos humanos sobre o meio ambiente

23 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Análise Emergética Capaz de avaliar o capital natural e os serviços ecossistêmicos Reconhece e quantifica o verdadeiro valor do trabalho realizado pela natureza na geração de bens e serviços A unidade comum (seJ) permite que todos os recursos sejam comparados A complexidade dos ecossistemas faz com que os cálculos das transformidades sejam dificultados As considerações feitas para estimar valores de transformidade podem trazer grandes diferenças nos resultados finais Não possui um indicador satisfatório de sustentabilidade

24 FUNÇÃO DOS RECURSOS RENOVÁVEIS DE ENERGIA
Pegada Ecológica baseada na Emergia Em 2005, Zhao et al. propuseram uma combinação das duas metodologias. A nova abordagem foi baseada em duas considerações: DADOS DE CONSUMO [kg, KWh, barril…/ano] FLUXOS EMERGÉTIOS [seJ/ano] BIOCAPACIDADE FUNÇÃO DOS RECURSOS RENOVÁVEIS DE ENERGIA

25 Pegada Ecológica baseada na Emergia
NOVA PROPOSTA Propor uma nova metodologia que busque a convergência entre Pegada Ecológica e Análise Emergética e ajude a superar algumas das deficiências de ambas Para demonstrar o mecanismo, aplicá-la ao caso do Brasil Comparar os resultados com aqueles obtidos pela metodologia convencional de Pegada Ecológica

26 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Biocapacidade 1- Utilizar a divisão por biomas para melhor quantificar a biocapacidade de cada um deles Biomas Brasileiros (IBGE, 2004)

27 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Biocapacidade 2 - Incluir espaços globais não ocupados pelo uso humano e que são excluídos do cálculo convencional Desertos Oceanos Geleiras

28 Pegada Ecológica baseada na Emergia

29 Pegada Ecológica baseada na Emergia

30 ... Pegada Ecológica baseada na Emergia Biocapacidade
3 – Função da maior entrada de recurso renovável para evitar dupla contagem ... Chuva Solar Ondas Calor Interno da Terra Potencial Químico da Chuva [J/ano]: (Área terrestre do Espaço + Área da Plataforma Continental) [m2] x (Pluviosidade) [m/ano] x (Densidade da Água) [kg/m3] x (Potencial Químico da Água) [J/kg]

31 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Biocapacidade Conversão de fluxos de emergia para ÁREA FATOR: DENSIDADE EMERGÉTICA GLOBAL RENOVÁVEL Emergia Total Renovável da Terra por ano [seJ] = 1,583 E+25 seJ* Área da Terra [ha] 5,1 E+10 ha * Valor calculado por Odum et al. (2000) DEG = 3,1E+14 seJ/gha (Zhao et al., 2005)

32 Biocapacidade (gha/cap)
Pegada Ecológica baseada na Emergia Biocapacidade PopulaçãoGlobal Emergia (seJ) Potencial Químico da Chuva Biocapacidade (gha/cap) DEG (seJ/gha) População Nacional Potencial Químico da Chuva Emergia (seJ)

33 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Biocapacidade Item Sistema Área Considerada (m2) Energia Renovável (J/ano) Emergia Total (seJ/ano) Emergia por Pessoa (seJ/cap) Biocapacidade (gha/cap) 1 Ecossistemas Naturais Preservados 45,21 1.1 Floresta Amazônica 3,57E+12 5,29E+19 1,62E+24 8,99E+15 28,99 1.2 Mata Atlântica 3,05E+11 3,76E+18 1,15E+23 6,40E+14 2,06 1.3 Cerrado 1,24E+12 1,23E+19 3,75E+23 2,08E+15 6,72 1.4 Pantanal 1,33E+11 8,24E+17 2,52E+22 1,40E+14 0,45 1.5 Pampas 7,29E+10 4,50E+17 1,37E+22 7,60E+13 0,25 1.6 Caatinga 5,29E+11 2,35E+18 7,20E+22 4,00E+14 1,29 1.7 Zona Costeira 6,70E+11 9,93E+18 3,04E+23 1,69E+15 5,45 2 Cultivo, Pastagem e Floresta 15,21 2.1 Soja 2,07E+11 2,04E+18 6,25E+22 3,47E+14 1,12 2.2 Cana-de-açúcar 7,04E+10 8,69E+17 2,66E+22 1,48E+14 0,48 2.3 Eucalipto 3,50E+10 4,32E+17 7,05E+22 3,92E+14 1,26 2.4 Frutas 4,04E+08 4,99E+15 1,51E+22 8,40E+13 0,27 2.5 Cereais e Grãos 1,87E+11 2,30E+18 3,93E+21 2,18E+13 0,07 2.6 Feijão 4,00E+10 4,94E+17 3,05E+21 1,69E+13 0,05 2.7 Algodão 1,30E+10 1,28E+17 1,32E+22 7,35E+13 0,24 2.8 Vegetais 8,07E+09 9,97E+16 1,53E+20 8,48E+11 0,00 2.9 Pastagem 1,73E+12 2,14E+19 6,54E+23 3,63E+15 11,72 3 Área Humana 0,15 3.1 Urbana 2,20E+10 2,72E+17 8,31E+21 4,62E+13 4 Espaços Não Dominados pelo Homem 4,14 4.1 Áreas Congeladas 1,90E+13 5,63E+18* 1,72E+23* 2,78E+13 0,09 4.2 Oceanos 3,94E+14 2,53E+20* 7,73E+24* 1,25E+15 4,02 4.3 Desertos 1,37E+13 2,38E+18* 7,27E+22* 1,17E+13 0,03 TOTAL 64,71 Amazônia 28,99 gha/cap 45% do total

34 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Consumo foi dividido em 4 categorias: Cultivo Produtos Animais Produtos Florestais Recursos Energéticos O consumo de cada categoria é calculado da seguinte forma: Consumo = Produção + Importação – Exportação

35 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Transformar dados de PRODUÇÃO para ENERGIA Cultivos: Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conteúdo Energético) [kcal/g] x (Massa Seca) [% em decimal] x (Conversão) [J/kcal] 4,00 0,80 4186 Produtos Florestais: Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conversão) [g/m3] x (Conteúdo Energético) [kcal/g] x (Massa Seca) [% em decimal] x (Conversão) [J/kcal] 0,5E+06 3,60 0,80 4186 Produtos Animais: Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conteúdo Energético) [kcal/g] x (%proteína) [% em decimal] x (Conversão) [J/kcal] 5,00 0,22 4186

36 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Transformar dados de PRODUÇÃO para ENERGIA Recursos Energéticos: Carvão Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conteúdo Energético) [J/Mg] Petróleo Energia [J] = (Produção) [barris/ano] x (Conteúdo Energético) [J/Mg] Gás Natural Energia [J] = (Produção) [m3/ano] x (Conteúdo Energético) [kcal/m3] x (Conversão) [J/m3] Hidroeletricidade Energia [J] = (Produção) [kWh/ano] x (Conteúdo Energético) [J/kWh] 2,9E+10 6,1E+09 8966 4186 3,6E+06

37 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Soja Açúcar e Álcool Cereais e Grãos Feijão Algodão Frutas e Vegetais Madeira Carne Leite Peixe Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade Energia (J) x Transformidade (seJ/J) Cultivo Emergia (seJ) Floresta População Nacional Emergia per Capita (seJ/cap) Criação de Animais DEG (seJ/gha) 3,1E+04 Recursos Energéticos Pegada (gha/cap)

38 Pegada Ecológica baseada na Emergia
Item Sistema Produção Unidade Energia da Produção (J/ano) Emergia da Produção (seJ/ano) Pegada da Produção (gha/pessoa) Pegada Exportada (gha/pessoa) Pegada Importada Pegada Nacional (gha/pessoa) 1 Cultivos 8,38E+18 1,15E+24 20,645 1,509 0,344 19,480 1.1 Soja 5,84E+07 Mg/ano 7,82E+17 7,90E+22 1,416 0,943 0,000 0,473 1.2 Açúcar e Álcool 4,58E+08 6,13E+18 4,90E+23 8,786 0,182 8,604 1.3 Cereais e Grãos 6,38E+07 8,55E+17 9,76E+22 1,750 0,019 0,255 1,986 1.4 Feijão 3,30E+06 4,42E+16 3,05E+22 0,547 0,001 0,017 0,563 1.5 Algodão 2,31E+06 3,09E+16 5,88E+22 1,053 0,223 0,031 0,862 1.6 Frutas e Vegetais 4,00E+07 5,36E+17 3,96E+23 7,093 0,142 0,041 6,992 2 Produtos Florestais 8,44E+17 2,95E+22 0,528 0,006 0,522 2.1 Madeira 1,40E+08 m3/ano 3 Produtos Animais 1,96E+17 7,58E+23 13,593 1,464 0,197 12,325 3.1 Carne bovina 1,72E+07 7,93E+16 4,22E+23 7,569 1,423 0,015 6,160 3.2 Leite 2,45E+07 L/ano 1,13E+17 3,22E+23 5,774 0,032 0,180 5,922 3.3 Peixe 9,00E+05 4,14E+15 1,39E+22 0,250 0,009 0,003 0,243 4 Recursos Energéticos 5,29E+18 4,73E+23 8,484 0,859 1,926 9,552 4.1 Carvão 5,19E+06 1,51E+17 1,01E+22 4.2 Petróleo 5,48E+08 barris/ano 3,34E+18 2,98E+23 5,334 1,606 6,082 4.3 Gás Natural 1,70E+10 6,37E+17 3,75E+22 0,671 0,320 0,991 4.4 Hidroeletricidade 3,21E+11 kWh/ano 1,16E+18 1,28E+23 2,299 TOTAL 1,47E+19 2,41E+24 43,25 3,84 2,47 41,88

39 COMPARAÇÃO ENTRE CONVENCIONAL E EMERGÉTICA
Pegada Ecológica baseada na Emergia COMPARAÇÃO ENTRE CONVENCIONAL E EMERGÉTICA Balanço Ecológico (Biocapacidade – Pegada) Emergia 22,83 gha/cap Convencional 7,80 gha/cap Fator Capacidade de Suporte (Biocapacidade / Pegada) Emergia 1,53 Convencional 4,71

40 Pegada Ecológica baseada na Emergia
A Análise Emergética ajuda a superar algumas das deficiências do método convencional da Pegada Ecológica Futuros trabalhos: Pegada Mundial baseada na Emergia Avaliar cenários com mudanças climáticas Serviços Ecossistêmicos Biocapacidade Externalidades Negativas Pegada

41 Muito Obrigado !!!


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