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QUALIDADE AMBIENTAL –
MUDANCAS CLIMATICAS GLOBAIS
E A AGRICULTURA BRASILEIRA
Profa. Dra. Nerilde Favaretto
Notas de aula - AL 323 - Recursos Naturais Renováveis
Universidade Federal do Paraná
Departamento de Solos e Engenharia Agrícola
O QUE É O EFEITO ESTUFA ?
Fonte: Google images
O QUE É O EFEITO ESTUFA ?
A maior parte da radiação de ondas longas
(INFRAVERMELHO) emitidas pela terra é retida pelo
“gases de efeito estufa" que existem naturalmente na
atmosfera. Esses gases impedem que a energia passe
diretamente da superfície terrestre para o espaço,
aquecendo o ambiente, dai os termos mudança
climática e aquecimento global associado com o efeito
estufa
PORQUE “GASES ESTUFA”?
A casa de vegetação transmite
radiação visível, a qual é absorvida
pelas plantas e outras superfícies
dentro da casa de vegetação. A
energia é convertida em calor e parte
desta e re-emitida em ondas longas.
O material da casa de vegetação tem
uma pequena capacidade de
transmitir a radiação de ondas
longas, aquecendo o ambiente.
TIPO DE RADIAÇÃO E COMPRIMENTO DE ONDA
,
O EFEITO ESTUFA é natural?
SIM. Sem ele não haveria vida na terra. A temperatura da terra
seria 33oC menor se não existissem os gases de efeito estufa
ENTAO QUAL O PROBELMA DO EFEITO ESTUFA?
“EFEITO ESTUFA ANTRÓPICO”
O acréscimo excessivo da concentração de gases de efeito
estufa na atmosfera, principalmente CO2, advindo da atividade
humana, vem ocasionando mudanças climáticas
(principalmente temperatura e precipitação) com
consequências em outras áreas.
CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DA ATMOSFERA
PRINCIPAIS GASES CAUSADORES DO EFEITO ESTUFA
CO2 (dióxido de carbono)
CH4 (metano)
N2O (óxido nitroso)
O3 (ozônio)
CFCs (clorofluorcarbonos)
HCFCs (hidroclorofluorcarbonos)
HFCs (hidrofluorcarbonos)
PFCs (perfluorcarbonos)
SF6 (hexafluoreto de enxofre)
Gases de efeito estufa:
Naturais mas alterados pela atividade humana:
CO2 (dióxido de carbono)
CH4 (metano)
N2O (óxido nitroso)
O3 (ozônio)
Sintéticos provenientes da atividade humana:
CFCs (clorofluorcarbonos)
HCFCs (hidroclorofluorcarbonos)
HFCs (hidrofluorcarbonos)
PFCs (perfluorcarbonos)
SF6 (hexafluoreto de enxofre)
IPCC, 2007
CONTRIBUIÇÃO MUNDIAL DE GASES NO EFEITO ESTUFA
http://www.epa.gov/climatechange/ghgemissions/global.html#four
CONTRIBUIÇÃO MUNDIAL DE GASES NO EFEITO ESTUFA
O QUE É O IPCC E SUA FINALIDADE
IPCC - Sigla em inglês de “Intergovernmental Panel on
Climate Change”, criado em 1988 pelas Nações Unidas
(Organização Meteorológica Mundial - OMM e Programa das
Nações Unidas para o Ambiente - PNUMA).
Relatório do IPCC (2013 aprovado em abril de 2014)
CARACTERÍSTICAS DOS GASES ESTUFA
AUMENTO DOS GASES NA ATMOSFERA CO2 - 280 ppm para 400 ppm (1860-2014)
CH4- 800 ppb para 1800 ppb (1860-2014)
N2O - 280 a 325 ppb (1860 – 2014)
US Govt - NOAA (http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/)
EMISSAO GLOBAL DE GASES DE EFEITO ESTUFA (IPCC, 2013)
CONTRIBUIÇÃO GLOBAL POR FONTE DE EMISSÃO DE GASES DE EFEITO
ESTUFA (IPCC, 2007)
http://www.epa.gov/climatechange/ghgemissions/global.html#four
EMISSÃO MUNDIAL DE CO2
EMISSÃO MUNDIAL DE CO2 - 2008 – ENERGIA E PROCESSOS INDUSTRIAIS
Source: National CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement
Manufacture, and Gas Flaring: 1751-2008.
Principais fontes de CO2
Queima de combustíveis
Decomposição do carbono orgânico do solo
Queima de biomassa.
Emissões de CO2 – BRASIL - 1994
Mudança no Uso da Terra
e Florestas
75%
Emissões
Fugitivas
1%
Processos
Industriais
2%
Queima de Combustíveis
Outros Setores
6%
Queima de Combustíveis
Transporte
9%
Queima de Combustíveis
Indústria
7%
Fonte: 1 Comunicação Nacional – MCT (2004)
1990 1994 Part. 1994 Var. 90/94
milhões t milhões t (%) (%)
TOTAL 979 1030 100,0 5
ENERGIA 203 237 23,0 16
Queima de Combustíveis Fósseis 198 231 22,5 17
Setor Energético 23 26 2,5 12
Setor Industrial 61 74 7,2 21
Indústria Siderúrgica 29 38 3,7 32
Outras Indústrias 33 36 3,5 11
Setor Transporte 82 94 9,2 15
Transporte Rodoviário 71 83 8,1 17
Outros Meios deTransporte 11 11 1,1 1
Setor Residencial 14 15 1,5 10
Setor Agropecuário 10 13 1,2 25
Outros Setores 8 10 0,9 21
Emissões Fugitivas 5 5 0,5 - 5
Mineração de Carvão 2 1 0,1 - 18
Extração e Transporte de Petróleo e Gás Natural 4 4 0,4 0
PROCESSOS INDUSTRIAIS 17 17 1,6 - 0
Produção de Cimento 10 9 0,9 - 9
Produção de Cal 4 4 0,4 11
Outras Indústrias 3 3 0,3 13
MUDANÇA NO USO DA TERRA E FLORESTAS 758 776 75,4 2
Mudança em Estoques de Florestas e Biomassa -45 -47 - 4,6 4
Conversão de Florestas para Outros Usos 882 952 92,4 8
Abandono de Terras Manejadas -189 -204 - 19,8 8
Emissões e Remoções pelos Solos 110 76 7,3 - 31
Emissões e Remoções de CO 2
Fonte: Comunicação Nacional – MCT (2004)
Fontes de CH4
Fermentação entérica de ruminantes.
Cultivo de arroz.
Queima de biomassa.
DECOMPOSICAO DA MATERIA ORGANICA
EM AMBIENTE ANAEROBIO GERA CH4
EMISSÃO DE METANO MUNDIAL DE 1860 A 1994
EMISSÃO DE METANO
FONTES DE EMISSÃO DE METANO
FONTES DE EMISSÃO MUNDIAL DE METANO
Emissões de CH4 – BRASIL -1994
Fermentação Entérica
Gado Bovino
68%
Manejo de
Dejetos
3%
Cultura
de Arroz
2%
Resíduos
Agrícolas
1%
Mudança no Uso da
Terra e Florestas
14%
Resíduos
6%
Queima de
Combustíveis
2% Emissões
Fugitivas
1%
Fermentação Entérica
Outros Animais
3%
Fonte: Comunicação Nacional – MCT (2004)
1990 1994 Part. 1994 Variação 90/94
mil t mil t % %
TOTAL 12299 13173 100,0 7
ENERGIA 439 401 3,0 - 9
Queima de Combustíveis 332 293 2,2 - 12
Emissões Fugitivas 107 108 0,8 1
Mineração de Carvão 59 53 0,4 - 10
Extração e Transporte de Petróleo e Gás Natural 47 54 0,4 15
PROCESSOS INDUSTRIAIS (Indústria Química) 3 3 0,0 8
AGRICULTURA 9506 10161 77,1 7
Fermentação Entérica 8807 9377 71,2 6
Gado Bovino 8391 8962 68,0 7
Gado de Leite 1200 1257 9,5 5
Gado de Corte 7191 7705 58,5 7
Outros Animais 416 415 3,2 -
Manejo de Dejetos Animais 338 368 2,8 9
Gado Bovino 242 259 2,0 7
Outros Animais 96 109 0,8 14
Cultura de Arroz 240 283 2,1 18
Queima de Resíduos Agrícolas 121 133 1,0 10
MUDANÇA NO USO DA TERRA E FLORESTAS 1615 1805 13,7 12
Conversão de Florestas para Outros Usos 1615 1805 13,7 12
LIXO E ESGOTO 737 803 6,1 9
Lixo 618 677 5,1 10
Esgoto 119 126 1,0 6
Emissões de CH4
Fonte: Comunicação Nacional – MCT (2004)
PRODUÇÃO DE METANO X SUINOCULTURA
PRODUÇÃO DE METANO X BOVINOCULTURA
PRODUÇÃO DE METANO X BOVINOCULTURA
Fontes de N2O
Solos (principalmente desnitrificação)
Dejetos animais (principalmente desnitrificação)
Queima de biomassa.
DESNITRIFICACAO:
REDUÇÃO MICROBIANA DO NITRATO GERA OXIDO
NITROSO
Emissões de N2O – BRASIL 1994
Energia
2%
Animais em Pastagem
40%
Dejetos de Animais
6%
Emissões Indiretas
de Solos
24%
Mudança no
Uso da Terra
e Florestas 2%
Fertilizantes Sintéticos
4%
Resíduos Agrícolas
9%
Solos Orgânicos
4%
Fixação Biológica
5%
Processos Industriais
2% Resíduos
2%
Fonte: Comunicação Nacional – MCT (2004)
1990 1994 Part. 1994 Variação 90/94
mil t mil t % %
TOTAL 490 550 100,0 12
ENERGIA (Queima de Combustíveis) 8 9 1,6 11
Setor Industrial 3 4 0,7 14
Outros Setores 5 5 0,9 9
PROCESSOS INDUSTRIAIS (Indústria Química) 8 14 2,5 61
Produção de Ácido Nítrico 0 1 0,1 38
Produção de Ácido Adípico 8 13 2,4 63
AGRICULTURA 451 503 91,5 12
Manejo de Dejetos Animais 19 20 3,7 7
Gado Bovino 13 13 2,4 5
Outros Animais 6 7 1,2 11
Solos Agrícolas 426 476 86,6 12
Fertilizantes Sintéticos 14 21 3,8 51
Esterco Animal 12 13 2,4 12
Fixação Biológica 21 26 4,8 25
Resíduos Agrícolas 36 43 7,8 19
Solos Orgânicos 16 23 4,1 38
Animais em Pastagem 207 219 39,7 6
Emissões Indiretas 120 132 24,0 10
Queima de Resíduos Agrícolas 6 7 1,2 9
MUDANÇA NO USO DA TERRA E FLORESTAS 11 12 2,3 12
Conversão de Florestas para Outros Usos 11 12 2,3 12
LIXO E ESGOTO (Tratamento de Esgoto Doméstico) 12 12 2,2 6
Emissões de N2O
Fonte: Comunicação Nacional – MCT (2004)
MUDANCA CLIMÁTICA GLOBAL
TEMPERATURA
Temperatura média global é a média da temperatura média
anual de diferentes locais distribuídos no globo terrestre
A temperatura média anual de um dado local é a média da
temperatura máxima e mínima de cada dia do ano
Evidências de elevação de temperatura media global
provocada pelo efeito estufa
MUDANÇA NA TEMPERATURA MÉDIA GLOBAL
DE 1880 A 1994 (aprox. 1 oC)
IPCC, 2013
DIFERENÇA DA
TEMPERATURA
MÉDIA GLOBAL DE
CADA ANO (1856 A
1998) EM RELAÇÃO A
MÉDIA DO PERÍODO
DE 1961 A 1990)
TEMPERATURA MÉDIA
GLOBAL
NIVEL DO MAR
AREA COBERTA COM NEVE
Diferenca em relação ao
perido de 1961-1990
Fonte: IPCC, 2007
MUDANÇA CLIMÁTICA GLOBAL -
PRECIPITAÇÃO
Mudança no regime hídrico
Tendência de aumento da precipitação
media anual
Tendência de alteração da distribuição
das chuvas durante o ano podendo
ocorrer períodos de elevada precipitação
(enchentes) e outras de baixa
precipitação (seca)
MODELAGEM COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE
RESULTADOS OBTIDOS NO BRASIL - TEMPERATURA
MODELAGEM COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE
RESULTADOS OBTIDOS NO BRASIL - PRECIPITAÇÃO
RESULTADOS OBTIDOS NO PAIS – PRODUÇÃO AGRICOLA
MODELAGEM COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE
Protocolo de Kyoto
• Criado em 1997 para diminuir as emissões dos
gases de efeito estufa, principais responsáveis
pelo aquecimento global .
•Vários paises assinaram o "Protocolo de Kyoto".
• Obriga países industrializados a diminuir até 2012
sua emissão de gases efeito estufa a um nível de 5
a 8% menor que a média de 1990.
• Estados Unidos, maior emissor, não participou.
OZÔNIO
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LOCALIZAÇÃO DA
CAMADA DE OZÔNIO
NA ATMOSFERA
DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO = PROBLEMA
A camada de ozônio localiza-se na estratosfera (10 a 50 km de
altitude onde está presente o gás ozônio (O3).
Aproximadamente 90% do ozônio atmosférico está na
estratosfera
OZONIO NA ESTRATOSFERA PROTEGE CONTRA RAIOS
ULTRAVIOLETAS
OZONIO NA TROPOSFERA CAUSA PROBLEMAS
FUNÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO
Produzido naturalmente na atmosfera o gás ozônio têm a
capacidade de absorver a maior parte das radiações
ultravioleta oriundas da radiação solar
DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO PELOS GASES CLORADOS
Protocolo de Montreal
• Em 16 de setembro de 1987, 46 países
assinaram o Protocolo de Montreal sobre
substâncias que destroem a Camada de Ozônio.
• O Protocolo de Montreal exigiu cortes de 50% em
relação aos níveis de 1986 tanto na produção
quanto no consumo de cinco principais CFCs até
1999.
EFEITOS DA DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO
Aumento das taxas de mutações na maioria dos seres vivos da
superfície
Aumento nos casos de câncer de pele em humanos
Alterações imprevisíveis no clima do planeta
EXERCICIO
1-Qual a expectativa de mudança da temperatura e da precipitação global em
função do efeito estufa?
2-Como o efeito estufa poderia aumentar a decomposição da matéria orgânica do
solo e qual a expectativa de alteração da reciclagem de nutrientes afetada
pelo efeito estufa?
3-Como o efeito estufa poderia potencializar os problemas de erosão do solo?
4-Porque as plantas C3 podem ser positivamente afetadas pelo efeito estufa e
como plantas C4 podem ser afetadas negativamente pelo efeito estufa?
5-Como o efeito estufa poderia afetar os insetos (pragas agrícolas) e os
patógenos de plantas?
6-Qual a projeção para o Brasil em termos de elevação de temperatura e volume
de chuva obtidas a partir de modelos de equilíbrio atmosférico?
7-Quais as estimativas de produção de trigo, milho e soja para o Brasil baseadas
em modelos de simulação?
8-Justifique os efeitos negativos e positivos do efeito estufa na produção agrícola
e liste algumas estratégias para agricultura com vistas nos cenários
climáticos decorrentes do efeito estufa.
9- Explique como a atividade agricola e pecuaria contribui na emissão de gases
de efeito estufa.
12-Comente como a atividade agropecuária pode reduzir/mitigar o efeito estufa.
BIBLIOGRAFIA
BRADY, N.C. The nature and properties of soils. 10 ed. New Jersey. Ed
Prentice Hall, 1990. 621p.
EMBRAPA. Mudanças climáticas globais e agropecuária brasileira, por Lima,
M.A.; Cabral, O.M.R.; Migues, J.D.G. Jaguariúna: EMBRAPA Meio
ambiente, 2001. 397 p.
PIERZYNSKY, G.M.; SIMNS, J.T.; VANCE, G.F. Soils and environmental
quality. 2ed. New York: CRC press, 2000. 459 p.
BRASIL-MCT- Comunicação Nacional. 1994
