Diagnóstico ambiental dos sistemas agropecuários da bacia hidrográfica

dos rios Mogi-Guaçú e Pardo utilizando indicadores de desempenho emergético

Feni Agostinho*; Luis Alberto Ambrósio**; Enrique Ortega**FEA – UNICAMP; **Instituto Agronômico de Campinas

LEIA

Introdução

Ferramentas:(a) Pegada Ecológica (Rees, 1990; Worldwide Fund for

Nature);(b) Índice de Sustentabilidade Ambiental (Samuel-

Johnson e Esty, 2000; World Economic Forum);(c) Análise Emergética (Odum, 1996);(d) Pegada Ecológica Modificada (Zhao et al., 2005).

introdução

Análise Emergética + SIG: utilizado para diagnosticar pequenas propriedades agrícolas;

Como diagnosticar Bacias Hidrográficas?

Análise emergética espacial poderia reduzir o tempo e o custo no diagnóstico de bacias hidrográficas

hipótese

Metodologia

área de estudo

Bacia hidrográfica dos rios Mogi-Guaçú e Pardo

3.165.207,04 ha

Importância Econômica

Brasil em relação ao mundo:33% da cana-de-açúcar (60% em SP)9% das cabeças de gado (7% em SP)30% das laranjas (80% em SP)30% do café em grão (9% em SP)

Características

94 municípios; Grande variabilidade de:

Solos; Topografia; Vegetação; Condições sócio econômicas; Produtos;

Bacia ideal para o diagnóstico para elaborar propostas de novos modelos de agricultura que objetivem ao desenvolvimento sustentável.

uso da terra (2002)*

Uso da terra Área (ha) Percentual (%)

Cana-de-açúcar 1.629.027,76 51,5

Cafeicultura 22.588,20 0,7

Cultura anual 80.862,36 2,6

Cultura anual-irrigação (pivô) 33.354,87 1,1

Fruticultura 236.288,75 7,5

Pastagem 392.621,72 12,4

Silvicultura 109.710,43 3,5

Seringueira 3.401,43 0,1

Floresta e vegetação ripária 464.160,55 14,7

Cerrado 62.778,07 2,0

Área de mineração 655,76 0,0

Áreas urbanas 75.502,06 2,4

Corpos d’água 49.773,10 1,6

Outros 4.481,99 0,1

Total 3.165.207,04 100,0

* Projeto ECOAGRI (2007)

Sistemas

avaliados

análise emergética - diagrama

Fluxos de energia, massa

ou dinheiroTransformidade Fluxos de

emergia (seJ/ano)* =

renováveisR

materiaisM

serviçosS

não-renováveis

N

emergia totalY=I+F

energia produzida

E [J/ha.ano]

sistema

recursos da natureza

I=N+R

recursos da economiaF=M+S

análise emergética - índices

1. Transformidade ……………………………………………….. Tr = Y/Ep

2. Renovabilidade …………………………………………………. %R = R/Y

3. Razão de rendimento emergético ………………… EYR = Y/F

4. Razão de investimento emergético ……………… EIR = F/I

5. Razão de carga ambiental ……………………………… ELR = N/R

6. Índice de sustentabilidade emergética ……….. SI = EYR/ELR

7. Razão de intercâmbio emergético ………………… EER = Y/($*seJ/$)

Odum, H.T., 1996. Environmental Accounting, EMERGY and Decision Making. John Wiley, New York, 370 pp.

Brown, M.T., Ulgiati, S., 2004. Emergy Analysis and Environmental Accounting, Encyclopedia of Energy, Vol 2: 329-354.

Ortega, E., Anami, M., Diniz, G., 2002. Certification of food products using emegy analysis. In: Proceedings of 3 rd International Workshop Advances in Energy Studies, Porto Venere, Italy, 227-237.

Ortega, E., Gusman, J.M., Ambrosio, L.A., Beskow, P., Margarido, L.A. and Takahashi, F. 2008. Proposal to review the emergy indices for a proper assessment of sustainable rural systems In: Proceedings of 5 th Biennial Emergy Research Conference, Gainesville, Florida.

externalidades negativas

Externalidades negativas *

(prejuízo socio-ambiental)

Reino Unido

(milhões USD/ano)

Água 458

Ar 2203

Solo 190

Biodiversidade e paisagem 249

Saúde humana 1537

Total milhões USD/ano: 4637

Total USD/ha.ano: 411

* Pretty, J.N., Brett, C., Gee, D., Hine, R.E., Mason, C.F., Morison, J.I.L., Raven, H., Rayment, M.D., van der Bijl, G., 2000. An assessment of the total external costs of UK agriculture. Agricultural Systems.

Externalidades negativas foram contabilizadas na análise emergética como serviços adicionais.

Exemplo de algumas externalidades resultantes da produção de soja e cana-de-açúcar manejadas em latifúndios de maneira convencional:

Quem arca com esses custos (prejuízos)? SOCIEDADE

Bioma natural Insumos

Trabalho escravoProblemas sociais Prejuízos ao solo

non-renewableresources

N

Perda de serviços ambientais

Efeito estufa

Soja Cana

externalidades negativas

Prejuízos à água

Source: Millennium Ecosystem Assessment

serviços ambientais

Bioma Valor em USD/ha/ano *

1. Marinho 577

1.1. Oceano aberto 252

1.2. Costa 4.052

2. Terrestre 804

2.1. Floresta 969

2.2. Área de pastagem 232

2.3. Brejos 14.785

2.4. Lagos e rios 8.498

2.5. Desertos -

2.6. Tundra -

2.7. Gelo e Rocha -

2.8. Culturas agrícolas 92

2.9. Áreas urbanas -

* Costanza, R., D’Arge, R., De Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limburg, K., Naeem, S., O’Neill, R.V., Paruelo, J., Raskin, R.G., Sutton, P. and Van den Belt, M., 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature. 387: 253-260.

serviços ambientais

Resultados

diagrama ternário emergético

(1) cana; (2) cana+amendoim; (3) cana+soja; (4) cana+amendoim+soja; (5) café grupo 1; (6) café grupo 2; (7) café grupo 3; (8) café grupo 4; (9) cultura anual irrigada por pivô; (10) cultura anual não irrigada por pivô; (11) fruticultura; (12) pastagem; (13) eucalipto e pinus; (14) seringueira; (15) floresta e vegetação ripária; (16) cerrado;

Giannetti, B.F., Barrella, F.A., Almeida, C.M.V.B., 2006. A combined tool for environmental scientists and decision makers: ternary diagrams and emergy accounting. Journal of Cleaner Production. 14: 201-210.

EIR vs %R Utiliza mais Mn e SnUtiliza mais Mr, Sr,

R e N

Faixa de renovabilidade para sistemas convencionais de produção agrícola. Indica baixa sustentabilidade.

Faixa de renovabilidade para sistemas agroecológicos

ESI: Valores menores que 1 indicam baixa relação benefício/custo (EYR/ELR)

EYR: Valores menores que 2 indicam sistemas convencionais, altamente dependentes de recursos da economia.

EIR vs (EYR; ELR; ESI)ELR: Valores maiores que 2 indicam sistemas que causam grande impacto sobre o meio ambiente.

distribuição espacial do ESI

Baixa relação benefício / custo

Alta relação

políticas públicas diferenciadas

Produção de frutas, cana-de-açúcar, cultura anual e áreas com pastagem. Inserir conceitos ecológicos em todos os sistemas: rotação nos piquetes para pastagem; rotação e consorciamento de culturas; maior diversidade de culturas; uso de insumos orgânicos regionais; respeito às leis ambientais brasileiras.

Produção de café e áreas com pastagem em região com elevada declividade. É necessário respeitar as leis ambientais e deixar as áreas com elevado declive ocupadas com vegetação natural, além de inserir conceitos ecológicos na produção de café. Grandes áreas de pastagens devem ser extintas e/ou manejadas ecologicamente.

Produção de culturas anuais, frutas, cana-de-açúcar, silvicultura e áreas com pastagem. É necessário a inclusão de manejo ecológico nessa região, principalmente rotação e consorciamento de culturas nas áreas de fruticultura, cultura anual e cana-de-açúcar.

Produção de cana-de-açúcar. É necessário o plantio de leguminosas e/ou oleaginosas na reforma do canavial. Seria interessante estudar possibilidades de consorciamento com outras culturas entre as linhas do canavial. Deveriam ser ampliadas as atividades com os meeiros e os arrendatários.

abordagem econômica

Renda Líquida (USD/ha/ano) = Receita Bruta – Custos

Rentabilidade (%) = (Renda Líquida / Custos)*100

Foram contabilizados os materiais e serviços provindos da economia e da natureza usando a análise emergética. As externalidades negativas também foram contabilizadas como serviços.

É a receita bruta convencional somada aos serviços ambientais calculados por Costanza et al. (1997).

Receita Receita

Renda Renda

abordagem econômica

Como melhorar a rentabilidade? (diminuir custos e aumentar receita)

1) Diminuir externalidades negativas (agroecologia);

2) Utilizar mais recursos renováveis da natureza (agroecologia);

3) Aumentar o preço dos produtos (agroecologia).

Produto Preço de venda real (R$/unidade)

Unidade EER Preço de venda equilibrado (R$/unidade)

Cana 0,03 kg 4,24 0,13

Café grupo 1 4,42 kg 3,38 14,94

Café grupo 2 4,42 kg 2,56 11,32

Café grupo 3 4,42 kg 2,29 10,12

Café grupo 4 4,42 kg 2,71 11,98

Cult. anual irrig. 2,89 kg 2,33 6,73

Cult. anual 0,36 Kg 1,56 0,56

Fruticultura 0,19 Kg 3,86 0,73

Euc. e Pinus 50,00 m3 2,76 138,00

Seringueira 2,49 kg 13,87 34,54

Conclusões

conclusões Transformidade (Tr): Área de silvicultura e cana-de-açúcar (todos os grupos) mostraram melhor eficiência na transformação de energia do que os outros sistemas porque variou de 2 a 8 vezes o valor das áreas naturais, enquanto os outros sistemas variaram de 30 a 130 vezes o valor das áreas naturais;

Renovabilidade (%R): Melhor performance para a áreas com seringueira (55%) em relação aos outros sistemas agrícolas que possuem valores de 20% a 30%, tornando evidente que esses sistemas dependem de recursos econômicos não-renováveis (basicamente petróleo). Os sistemas naturais possuem valores de aproximadamente 90%;

Razão de rendimento emergético (EYR): Todos os sistemas agrícolas utilizam grandes quantidades de energia não-renovável da economia e uma pequena quantidade derivada da natureza e renovável da economia. Os valores variam de 44% a 75% a dependência de recursos não-renováveis da economia, enquanto para os sistemas naturais essa porcentagem é igual a zero. Isto indica um alto risco para os sistemas agrícolas porque a oscilação do mercado e o aumento do preço do petróleo poderão afetá-los;

conclusões

Razão de investimento emergético (EIR): Para as áreas com seringueira e silvicultura, grande quantidade de recursos da natureza e renováveis da economia (de 0.77 a 0.90 unidades de energia não-renováveis da economia por unidade de energia das outras fontes) são utilizadas em comparação aos outros sistemas que tiveram valores variando de 1.57 a 2.94. Para os sistemas naturais esse valor é igual a zero. É urgente introduzir conceitos ecológicos nesses sistemas agrícolas para melhorar sua habilidade em usar recursos locais renováveis com baixa dependência de energia externa;

Razão de carga ambiental (ELR): As áreas de seringueira geram baixo impacto ambiental (0.82) em comparação aos outros sistemas agrícolas (variando de 2.15 a 3.88). Sistemas naturais resultaram em valores abaixo a 0.18. Esse fato é também evidenciado pelo índice de Sustentabilidade Emergética (ESI) que mostra melhor desempenho para a seringueira (2.81) do que os outros sistemas agrícolas (variando de 0.35 a 0.89);

conclusões

O Lucro Líquido e a Rentabilidade calculados através da economia convencional (neoclássica) mostrou bom desempenho para todos os sistemas estudados. Quando calculamos esses indicadores através da economia ecológica (emergia), todos os sistemas de produção passam a ter prejuízo.

Razão de intercâmbio emergético (EER): Mostra que nenhum dos sistemas agrícolas que foram analisados obtém na venda de seus produtos toda a emergia utilizada para produzi-lo. Em termos gerais, o preço recebido na venda dos produtos agrícolas subestima seu valor verdadeiro, consequentemente, o preço de venda deve ser maior do que aquele determinado pelo mercado;

Feni Agostinho

feni@fea.unicamp.br

Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada

Faculdade de Engenharia de Alimentos – UNICAMP

www.unicamp.br/fea/ortega

Projeto ECOAGRI

http://ecoagri.cnptia.embrapa.br/

informações e contato