Lucas Gonçalves Pereira Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada

1. Metodologias de Cálculo da Pegada Ecológica EF-GAEZ EF-NPP EEF Lucas Gonçalves Pereira Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada

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

3. EF-GAEZ • Empresas Energia Hidroelétrica (CAN) Shopping Centers (AUS) 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% CO2 (EUA)

4. EF-GAEZ Biocapacidade Divisão das Áreas Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) 100 cultivos [t/ha] X Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha] Fator Rendimento [YF] 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 Produtividade Potencial Média Globalcultivo Produtividade Potencial Média Globalpastagem Produtividade Potencial Média Globalfloresta Produtividade Potencial Média Globalcultivo 0,75xProdutividade Potencial Média Globalpastagem Divisão das Áreas Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) X Fator Rendimento [YF] X Fator Equivalência [EQF_GAEZ]

7. EF-GAEZ Biocapacidade Divisão das Áreas X Produtividade Potencial Média Globaldecada áreas Fator Rendimento [YF] Produtividade Potencial Média Globaltodasas áreas X Fator Equivalência [EQF_GAEZ]

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

9. EF-GAEZ Pegada Ecológica 100 Cultivos [t/ano] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 Divisão das Áreas Carne, Leite e Fibra Animal [t/ano] Consumo P + I - E Madeira, Lenha e Papel [m3/ano] Área [ha] Peixes [t/ano] + CO2 Emitido [t CO2/ano]

10. EF-GAEZ Pegada Ecológica 100 Cultivos [t/ha.ano] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 Divisão das Áreas Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha.ano] Consumo P + I - E Madeira, Lenha e Papel [m3/ha.ano]  Fator Rendimentocultivo Produtividade X Peixes [t/ha.ano] Seqüestro: 0,95 t CO2/ha.ano 1 t CO2 1,05 ha

11. EF-GAEZ Pegada Ecológica EQF_GAEZcultivo Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 Divisão das Áreas EQF_GAEZpastagem Consumo P + I - E EQF_GAEZfloresta  EQF_GAEZcultivo Produtividade EQF_GAEZpesca X Fator Equivalência [EQF_GAEZ] EQF_GAEZfloresta

12. EF-GAEZ Pegada Ecológica Divisão das Áreas Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 + + Consumo P + I - E Pegada Total [gha] +   Produtividade + População X + Fator Equivalência [EQF_GAEZ] 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) • Valores dados em ha/automóvel.ano • Assumindo sequestro de 6,6 Mg CO2/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 100 cultivos [t/ha] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Mar Aberto Pouco Produtivas Energia Divisão das Áreas X Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha] Fator Rendimento [YF] Madeira, Lenha e Papel [t/ha] Idem ao Cultivo 34,4 bi ha Peixes [t/ha] 6,6 bi ha Idem à Pesca Idem à Pastagem Não tem YF

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 NPPcultivo Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Mar Aberto Pouco Produtivas Energia Divisão das Áreas X NPPpastagem Fator Rendimento [YF] NPPfloresta X NPPmédio Fator Equivalência [EQF_NPP] NPPconstruída NPP NPPpesca NPPmaraberto NPPpoucoprodutivas Não Tem

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

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

21. EF-NPP Pegada Ecológica 100 Cultivos [t/ano] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 Divisão das Áreas Carne, Leite e Fibra Animal [t/ano] Consumo P + I - E Madeira, Lenha e Papel [m3/ano] Área [ha] Peixes [t/ano] CO2 Emitido [t CO2/ano]

22. EF-NPP Pegada Ecológica 100 Cultivos [t/ha.ano] Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 Divisão das Áreas Carne, Leite e Fibra Animal [t/ha.ano] Consumo P + I - E Madeira, Lenha e Papel [m3/ha.ano]  Fator Rendimentocultivo Produtividade X Peixes [t/ha.ano] Seqüestro: 0,06 tC/ha.ano 1 tC  16,65 ha IPCC: 2,3 tC (oceanos) 0,7 tC (continente)

23. EF-NPP Pegada Ecológica EQF_NPPcultivo Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 Divisão das Áreas EQF_NPPpastagem Consumo P + I - E EQF_NPPfloresta  EQF_NPPconstruída Produtividade EQF_NPPpesca X Fator Equivalência [EQF_NPP] Não Tem

24. EF-NPP Pegada Ecológica Divisão das Áreas Cultivo Pastagem Floresta Construída Pesca (PC+I) Emissão de CO2 + + Consumo P + I - E Pegada Total [gha] +   Produtividade + População X + Fator Equivalência [EQF_NPP] Pegada [gha/cap] Pegada [gha/cap]

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

26. EEF Biocapacidade Recursos Renováveis Energia Externa [J/ano] Energia Interna [J/ano] + + + Solar Gravitacional Geotérmica Biomassa

27. EEF Biocapacidade [área total do país (terra e marinha)] x [insolação média] x [1-albedo] m2 kcal/m2/ano % m2 2 [área do país (marinha) x 0,5] x [marés/ano] x [alcance médio]2 x [densidadeágua do mar] x [aceleração da gravidade] m kg/m3 m/s2 [área total do país (terra e marinha)] x [fluxo de calor] m2 J/m2 [área do país (floresta)] x [biomassa] x [energia biomassa] x [convers.] 4187 J/kcal ha ton/ha kcal/ton

28. EEF Biocapacidade Recursos Renováveis Energia Externa [J/ano] Energia Interna [J/ano] X X Transformidade [seJ/J] Transformidade [seJ/J] Energia Solar : 1 Biomassa : 1 000 Energia Gravitacional (Marés) : 73 700 Energia Geotérmica da Terra : 12 000

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

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

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

32. EEF Pegada Ecológica Divisão das Áreas Agricultura Alimentos Perda de Solo Produção de Gado Pesca Madeira e Lenha Recursos Energéticos Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade Água Agricultura Alimentos [ton/ano] Perda de Solo [g/m2/ano] Produção de Gado [ton/ano] Pesca [ton/ano] Madeira e Lenha [m3/ano] Recursos Energéticos [J] Carvão Petróleo Gás Natural Hidroeletricidade [J] Água [m3] 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]

33. EEF Pegada Ecológica [PS] x [área de cultivo] x matéria orgânica x conversão m2 3% g/m2/ano 22 604,4 J/g Perda de Solo Consumo de Água (doméstico, agrícola e industrial) Água

34. EEF Pegada Ecológica Divisão das Áreas 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] Consumo P + I - E Transformação para Energia [J]

35. EEF Pegada Ecológica Divisão das Áreas Agricultura Alimentos : 336 000 Perda de Solo : 124 320 Produção de Gado : 3 360 000 Pesca : 3 360 000 Madeira e Lenha : 22 100 Recursos Energéticos Carvão : 66 900 Petróleo : 89 000 Gás Natural : 58 800 Hidroeletricidade :111 000 Água : 1 118 880 Consumo P + I - E Transformação para Energia [J] X Transformidade* [seJ/J] * Valores obtidos de Brown e MacClanaham (1996); Odum (1996); Romitelli (2000); Ortega (2002); Brown e Ulgiati (2004)

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