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PEGADA ECOLÓGICA BASEADA NA EMERGIA Lucas Gonçalves Pereira UNICAMP – Faculdade de Engenharia de Alimentos Laboratório de Engenharia Ecológica.

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

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

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

6 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) Pegada Ecológica Convencional

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

8 Fator de Equivalência de Cultivo = H ECTARES R EAIS Floresta Cultivo Pastagem Marinha Floresta Cultivo Pastagem Marinha H ECTARES G LOBAIS EQF Produtividade Potencial Média Global Cultivo Produtividade Potencial Média Global de todas as Áreas Pegada Ecológica Convencional

9 Fatores de Equivalência em 2003 (Kitzes et al., Current Methods For Calculating National Ecological Footprint Accounts, 2006) Tipo de ÁreaEQF [gha/ha] Cultivo2,21 Floresta1,34 Pastagem0,49 Marinha0,36 Construída2,21 EQF cultivo_2003 = 2,21: significa que 1 hectare real de área de cultivo equivale a 2,21 hectares globais cultivados Pegada Ecológica Convencional

10 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 Floresta Cultivo PastagemMarinha Floresta Cultivo Pastagem Marinha P AÍS P RODUTIVIDADE G LOBAL Fator de Rendimento Cultivo = ________ Pegada Ecológica Convencional

11 Fatores de Rendimento em 2003 (Kitzes et al.,Current Methods For Calculating National Ecological Footprint Accounts, 2006) CultivoFlorestaPastagemPesca Oceânica Média Mundial1,0 Jordânia1,00,00,40,8 Nova Zelândia2,22,5 0,2 Japão1,52,62,21,4  1 hectare de pasto na Nova Zelândia produz mais carne em média (6x) do que 1 hectare de pasto na Jordânia Pegada Ecológica Convencional

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

13 Área Total Existente [ha] Cultivo [ha] Pastagem [ha] Pesca [ha] Floresta [ha] Construída [ha] YF cultivo [-] YF pastagem [-] YF pesca [-] YF floresta [-] YF cultivo [-] YF floresta [-] X X X X X X EQF cultivo [gha/ha] EQF pastagem [gha/ha] EQF pesca [gha/ha] EQF floresta [gha/ha] EQF cultivo [gha/ha] EQF floresta [gha/ha] X X X X X X Capacidade Biológica Total [gha] = = = = = = Sequestro de CO 2 [ha] Pegada Ecológica Convencional

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

15 Consumo [Produção+Importação-Exportação] Prod. Agrícola [t/ano] Carne e Leite [t/ano] Pesca [t/ano] Prod. Florestais [m 3 /ano] Construída [ha] Emissões de CO 2 [t CO 2 /ano] Produção [t/ha.ano] Produção [t/ha.ano] Lenha e Madeira [m 3 /ha.ano] YF cultivo [-]  EQF cultivo [gha/ha] EQF pastagem [gha/ha] EQF pesca [gha/ha] EQF floresta [gha/ha] EQF cultivo [gha/ha] X X X X X X Pegada Ecológica Total [gha] = = = = = = X    Seqüestro CO 2 [t CO 2 /ha.ano]  EQF floresta [gha/ha] Pegada Ecológica Convencional

16 População: 178,5 milhões Pegada: 2,1 gha/cap Biocapacidade: 9,9 gha/cap Saldo Ecológico: +7,8 gha/cap 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

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

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

20 Pegada Ecológica Convencional

21 Living Planet Report (WWF ) Desenvolvimento Sustentável: Pegada 0,8

22 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 Pegada Ecológica Convencional

23 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 Pegada Ecológica baseada na Emergia  Não possui um indicador satisfatório de sustentabilidade

24 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] BIOCAPACIDADEFUNÇÃO DOS RECURSOS RENOVÁVEIS DE ENERGIA Pegada Ecológica baseada na Emergia

25 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 1- Utilizar a divisão por biomas para melhor quantificar a biocapacidade de cada um deles BIOCAPACIDADE Biomas Brasileiros (IBGE, 2004) Pegada Ecológica baseada na Emergia

27 2 - Incluir espaços globais não ocupados pelo uso humano e que são excluídos do cálculo convencional DesertosOceanosGeleiras Pegada Ecológica baseada na Emergia BIOCAPACIDADE

28 Pegada Ecológica baseada na Emergia

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30 3 – Função da maior entrada de recurso renovável para evitar dupla contagem Solar Ondas Calor Interno da Terra Chuva... Pegada Ecológica baseada na Emergia BIOCAPACIDADE Potencial Químico da Chuva [J/ano]: (Área terrestre do Espaço + Área da Plataforma Continental) [m 2 ] x (Pluviosidade) [m/ano] x (Densidade da Água) [kg/m 3 ] 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] Área da Terra [ha] 1,583 E+25 seJ* 5,1 E+10 ha * Valor calculado por Odum et al. (2000) = DEG = 3,1E+14 seJ/gha (Zhao et al., 2005)

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

33 Pegada Ecológica baseada na Emergia BIOCAPACIDADE ItemSistema Área Considerada (m 2 ) Energia Renovável (J/ano) Emergia Total (seJ/ano) Emergia por Pessoa (seJ/cap) Biocapacidade (gha/cap) 1Ecossistemas Naturais Preservados45,21 1.1Floresta Amazônica 3,57E+12 5,29E+191,62E+248,99E+1528,99 1.2Mata Atlântica 3,05E+11 3,76E+181,15E+236,40E+142,06 1.3Cerrado 1,24E+12 1,23E+193,75E+232,08E+156,72 1.4Pantanal 1,33E+11 8,24E+172,52E+221,40E+140,45 1.5Pampas 7,29E+10 4,50E+171,37E+227,60E+130,25 1.6Caatinga 5,29E+11 2,35E+187,20E+224,00E+141,29 1.7Zona Costeira 6,70E+11 9,93E+183,04E+231,69E+155,45 2Cultivo, Pastagem e Floresta15,21 2.1Soja2,07E+112,04E+186,25E+223,47E+141,12 2.2Cana-de-açúcar7,04E+108,69E+172,66E+221,48E+140,48 2.3Eucalipto3,50E+104,32E+177,05E+223,92E+141,26 2.4Frutas4,04E+084,99E+151,51E+228,40E+130,27 2.5Cereais e Grãos1,87E+112,30E+183,93E+212,18E+130,07 2.6Feijão4,00E+104,94E+173,05E+211,69E+130,05 2.7Algodão1,30E+101,28E+171,32E+227,35E+130,24 2.8Vegetais8,07E+099,97E+161,53E+208,48E+110,00 2.9Pastagem1,73E+122,14E+196,54E+233,63E+1511,72 3Área Humana0,15 3.1Urbana2,20E+102,72E+178,31E+214,62E+130,15 4Espaços Não Dominados pelo Homem4,14 4.1Áreas Congeladas1,90E+135,63E+18*1,72E+23*2,78E+130,09 4.2Oceanos3,94E+142,53E+20*7,73E+24*1,25E+154,02 4.3Desertos1,37E+132,38E+18*7,27E+22*1,17E+130,03 TOTAL64,71 Amazônia 28,99 gha/cap 45% do total

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

35 PEGADA 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] Produtos Florestais: Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conversão) [g/m 3 ] x (Conteúdo Energético) [kcal/g] x (Massa Seca) [% em decimal] x (Conversão) [J/kcal] Produtos Animais: Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conteúdo Energético) [kcal/g] x (%proteína) [% em decimal] x (Conversão) [J/kcal] 0,804,00 0,5E+06 3,60 0, ,22 5,

36 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) [m 3 /ano] x (Conteúdo Energético) [kcal/m 3 ] x (Conversão) [J/m 3 ] Hidroeletricidade Energia [J] = (Produção) [kWh/ano] x (Conteúdo Energético) [J/kWh] PEGADA Pegada Ecológica baseada na Emergia Transformar dados de PRODUÇÃO para ENERGIA 2,9E+10 6,1E ,6E+06

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

38 ItemSistemaProduçãoUnidade Energia da Produção (J/ano) Emergia da Produção (seJ/ano) Pegada da Produção (gha/pessoa) Pegada Exportada (gha/pessoa) Pegada Importada (gha/pessoa ) Pegada Nacional (gha/pessoa) 1Cultivos8,38E+181,15E+2420,6451,5090,34419, Soja 5,84E+07Mg/ano 7,82E+177,90E+221,4160,9430,0000, Açúcar e Álcool 4,58E+08Mg/ano 6,13E+184,90E+238,7860,1820,0008, Cereais e Grãos 6,38E+07Mg/ano 8,55E+179,76E+221,7500,0190,2551, Feijão 3,30E+06Mg/ano 4,42E+163,05E+220,5470,0010,0170, Algodão 2,31E+06Mg/ano 3,09E+165,88E+221,0530,2230,0310, Frutas e Vegetais 4,00E+07Mg/ano 5,36E+173,96E+237,0930,1420,0416,992 2Produtos Florestais8,44E+172,95E+220,5280,0060,0000, Madeira 1,40E+08m 3 /ano 8,44E+172,95E+220,5280,0060,0000,522 3Produtos Animais1,96E+177,58E+2313,5931,4640,19712, Carne bovina 1,72E+07Mg/ano 7,93E+164,22E+237,5691,4230,0156, Leite 2,45E+07L/ano 1,13E+173,22E+235,7740,0320,1805, Peixe 9,00E+05Mg/ano 4,14E+151,39E+220,2500,0090,0030,243 4Recursos Energéticos5,29E+184,73E+238,4840,8591,9269, Carvão 5,19E+06Mg/ano 1,51E+171,01E+220,1800,000 0, Petróleo 5,48E+08barris/ano 3,34E+182,98E+235,3340,8591,6066, Gás Natural 1,70E+10m 3 /ano 6,37E+173,75E+220,6710,0000,3200, Hidroeletricidade 3,21E+11kWh/ano 1,16E+181,28E+232,2990,000 2,299 TOTAL1,47E+192,41E+2443,253,842,4741,88 Pegada Ecológica baseada na Emergia PEGADA

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

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

41 M UITO O BRIGADO !!!


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