Pegada Ecológica baseada na E m ergia

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

2. PegadaEcológicaConvencional Ferramenta de quantificação de recursos Quanto espaço é utilizado para produzir bens para o consumo humano? Quantos hectares de terra e mar bioprodutivosestão disponíveis no planeta? Fazem fotossíntese e geram biomassa

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

4. PegadaEcológicaConvencional 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. PegadaEcológicaConvencional Unidade: Hectare Global Fatores de Equivalência e Fatores de Rendimento Hectare Global Hectare Real Diferenciar as áreas quanto à sua importância para o consumo humano

6. PegadaEcológicaConvencional 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. PegadaEcológicaConvencional Global Agro-Ecological Zones International Institute for Applied Systems Analysis

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

9. PegadaEcológicaConvencional Fatores de Equivalência em 2003 (Kitzes et al., Current Methods For Calculating National Ecological Footprint Accounts, 2006) EQFcultivo_2003 = 2,21: significa que 1 hectare real de área de cultivo equivale a 2,21 hectares globais cultivados

10. PegadaEcológicaConvencional 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. PegadaEcológicaConvencional Fatores de Rendimento em 2003 (Kitzes et al.,Current Methods For Calculating National Ecological Footprint Accounts, 2006) • 1 hectare de pasto na Nova Zelândia produz mais carne em média (6x) do que 1 hectare de pasto na Jordânia

12. PegadaEcológicaConvencional A biocapacidadede um país é a soma das áreas bioprodutivas

13. PegadaEcológicaConvencional 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] YFfloresta [-] EQFfloresta [gha/ha] X X = Construída [ha] YFcultivo [-] EQFcultivo [gha/ha] X X = Sequestro de CO2 [ha] YFfloresta[-] EQFfloresta [gha/ha] X X =

14. PegadaEcológicaConvencional A Pegadade um país é o consumo da população Consumo = Produção Nacional + Importação - Exportação

15. PegadaEcológicaConvencional 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] EQFpastagem [gha/ha] X =  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. PegadaEcológicaConvencional 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. PegadaEcológicaConvencional 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. PegadaEcológicaConvencional

19. 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. PegadaEcológicaConvencional

21. PegadaEcológicaConvencional Living Planet Report (WWF - 2006) Desenvolvimento Sustentável: Pegada < 1,8 e IDH > 0,8

22. PegadaEcológicaConvencional 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia Biocapacidade 1- Utilizar a divisão por biomas para melhor quantificar a biocapacidade de cada um deles Biomas Brasileiros (IBGE, 2004)

27. PegadaEcológicabaseadanaEmergia Biocapacidade 2 - Incluir espaços globais não ocupados pelo uso humano e que são excluídos do cálculo convencional Desertos Oceanos Geleiras

28. PegadaEcológicabaseadanaEmergia

29. PegadaEcológicabaseadanaEmergia

30. PegadaEcológicabaseadanaEmergia Biocapacidade 3 – Função da maior entrada de recurso renovável para evitar dupla contagem ... Chuva Ondas Calor Interno da Terra Solar 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia Biocapacidade Conversão de fluxos de emergia para ÁREA FATOR: DENSIDADE EMERGÉTICA GLOBAL RENOVÁVEL = 1,583 E+25 seJ* Emergia Total Renovável da Terra por ano [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)

32. PegadaEcológicabaseadanaEmergia Biocapacidade PopulaçãoGlobal Emergia (seJ)  Potencial Químico da Chuva Biocapacidade (gha/cap) DEG (seJ/gha)  População Nacional Emergia (seJ)  Potencial Químico da Chuva

33. PegadaEcológicabaseadanaEmergia Biocapacidade Amazônia 28,99 gha/cap 45% do total

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

35. PegadaEcológicabaseadanaEmergia PEGADA 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 4186 0,80 Produtos Animais: Energia [J] = (Produção) [Mg/ano] x (Conteúdo Energético) [kcal/g] x (%proteína) [% em decimal] x (Conversão) [J/kcal] 0,22 5,00 4186

36. PegadaEcológicabaseadanaEmergia PEGADA 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia PEGADA

39. PegadaEcológicabaseadanaEmergia 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. PegadaEcológicabaseadanaEmergia 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 Biocapacidade Serviços Ecossistêmicos Externalidades Negativas Pegada

41. Muito Obrigado !!! lucasgp@fea.unicamp.br