O Papel dos Sistemas Agroflorestais na Mudança Climática...

3/18/2010

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O Papel dos Sistemas Agroflorestais na

Mudança Climática Global e Regional

Marcos Rugnitz Tito [email protected]

Oficina de Capacitação sobre Monitoramento

de Biomassa em SAFs e Pagamento de

Serviços Ambientais no Noroeste MT

Juruena – MT,

23 a 26 de Fevereiro de 2010

Estrutura da Apresentação

Mudança Climática: Princípios Básicos

Fontes Antrópicas de Gases de Efeito Estufa (GEE)

O Efeito Estufa

Contribuição relativa dos GEE

Forçamento radiativo

Emissão de GEE devido ao desflorestamento global e brasileiro

Potenciais Alterações Climáticas Regionais

Mudanças Projetadas para a região Latinoamericana

Sensibilidade da Floresta Amazônica à Seca

Estimativas da Mudança do Clima Global

Aumento de temperaturas até 2100

Mudança da Distribuição das Precipitações

Floresta e Clima

Mecanismo de chuva em uma floresta

Mudança Climática em distintos cenários de desflorestamento

mailto:[email protected]

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Destruição do

ozônio estratosférico

CFC

Mudanças químicos

na troposfera

SO4, NOx,

CO, CH4...

Fortalecimento do

efeito estufa

GEE: CO2, CH4,N2O, HFC,

PFC, SF6...

Causas antrópicas da mudança climática

Entendendo a Mudança Climática

Potencial de Aquecimento

dos Gases Efeito Estufa

CO260%

CH420%

Outros14%

N2O6%

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3

CO260%

CH420%

Outros14%

N2O6%

Folhas

Galhos

Tronco

RaízesSolo

Madeira mortaSerrapilheira

Antes de tudo devemos ter claro

“estoque de carbono”

Herbáceas

Gramíneas

Arbustos

1 t biomassa seca= 0,5 t carbono

Estoque de Carbono

Folhas

Galhos

madeira morta e serrapilheira

solosraízes

Troncos

Pequena

vegetação

5 tC/ha

75tC/ha

120tC/ha

10tC/ha

100tC/ha

10tC/ha

30tC/ha

TOTAL :

Biomassa aérea = 220 tC/ha

Biomassa subterrânea = 30 tC/ha

Solos = 100 tC/ha

Carbono total = 350 tC/ha

Floresta tropical úmida

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CO2

Qual é o volume de Gases Efeito Estufa

(GEE) emitido a atmosfera pelo

desflorestamento?

CO2

CO2

CO2

Desflorestamento e incêndios

1 ton C= 3.67 t CO2

CO2

Floresta intacta:

150 t C/ha

Exemplo:

Emissões: 150 t C/ha X 3,67 t CO2= 550,5 t CO2/ha

Ciclo do carbono

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Potencial de Aquecimento

dos Gases Efeito Estufa

CO260%

CH420%

Outros14%

N2O6%

CO260%

CH420%

Outros14%

N2O6%

Produção de arroz (17%)

Pecuária (24%)

Combustão de biomassa (8%)

Lixões,

usinas de tratamento

e águas residuais

(25%)

Energia

(26%)

Fontes antrópicas de CH4

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CO260%

CH420%

Outros14%

N2O6%

Solos agrícolas

fertilizados

Indústr

ia e

com

bustíveis

Combustão de

biomassa

Pecuária (

este

rco)

Fontes antrópicas de N2O

Concentração de CO2, metano e óxido

nitroso nos últimos 10.000 anos

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O Efeito Estufa

Tmax: 50 ºC

Tmin: -90 ºC

Tm = 15 oC

GEERI volta em direção a Terra

Radiação infravermelha (RI) emitida pela Terra

Refletida para o espaço

Radiação solar

entrante

(Principalmente ondas curtas)

Tm = 15 oC

Sem

GEE

Se não existisse os

GEE...

mT = -18 oC

Sem GEE a Terra seria

um planeta congelado.

Toda a RI voltaria para o espaço

O Efeito Estufa

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Había una vez un lindo planeta…Homo sapiens sapiens

Revolução Industrial

Tm = 15 oC + T

Século XIX

Tm = 15 oC

Seculo XIX

Mais

GEE

Menos RI podem sair

Mais RI voltam

O Efeito Estufa

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Florestas tropicais: 15 - 265 toneladas C/ha Fonte: Brown, 1997; Wetlands

International 2006

A emissão de GEE por desflorestamento depende da quantidade de estoque de carbono

Carbono da vegetação sobre o solo e subterrâneo

Emissão de GEE

devido ao desflorestamento global

Carbono na Vegetação Florestal

Saatchi et al. 2007

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60 - 70% emissões causada pelo mudança no uso do solo

(~30% de queima de combustível fóssil)

Contribuição Brasileira

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O mundo possui cerca de 4

bilhões de hectares de

Florestas que representa

30% de área do planeta.

Taxa desflorestamento

mundial:13 milhões ha ao

ano (FRA2007).

O desflorestamento lança a

atmosfera um estimado de

1.6 G ton. C (5.9 G ton. CO2)

por ano desde 1990’s (IPCC,

2007)

O desflorestamento é responsável de aprox. 20% das emissões anuais de GEE

Emissão de GEE

devido ao desflorestamento global

Aumento de temperaturas até 2100 de acordo com 6 cenários

de emissões


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Mudança da Distribuição das Precipitações

Aumento

Diminuição


... Mas qual é a participação da

Amazônia na Mudança do Clima regional

e qual serão os impactos?

... Primeiro devemos entender o ciclo

natural hidrológico na região!

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Floresta e Clima

Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) + Ventos Alísios

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MECANISMO DE CHUVA EM UMA FLORESTA NÃO PERTURBADA

ATMOSFERA LIMPA

VOCs

baseado em resultados do LBA: Claeys et al and Andrea et al. Science 2004; Marengo et al 2004, 2005; e outros

H2OVAPOR

Dia

gram

a po

r A

nton

io D

Nob

re

OceanoAtlânticoTropical

A árvore dos Orgânicos Voláteis

Modificado de Fall, R., University of Colorado, Boulder at http://www.rfall.net/

Luz

Folhas

isopreno

SesquiterpenosMonoterpenos

FormaldeídoÁcido FórmicoAcetaldeído

Ácido AcéticoEtanol

Acetona

Flores

Odores Florais

Resin ducts or glands

Stored Terpenes

Resin ducts or glands

Stored Terpenes

Folhas, Caules, Raízes

Membranas Celulares

Defesa + Herbivoria

Paredes Celulares

sub-produtos

Muitos Tecidos

Fitormonios

Metanol

C5, C6

VOCs

Etileno

100s de VOCs

Metil Salicilato

MetilJasmonato

Polimerização: Terpenos

Metabolismo

C

H

Dia

gram

a po

r A

nton

io D

Nob

re

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VOCs

FOTOXIDAÇÃO +Nuvens

Quentes e Baixas

Chuvas volumosas mas branda

Núcleos Biogênicos deCondensação de Nuvens

(CCNs)

H2OVAPOR

Dia

gram

a po

r A

nton

io D

Nob

re




ATMOSFERA LIMPA


H2OVAPOR

VOCs

FOTOXIDAÇÃO +Nuvens

Quentes e Baixas

Chuvas volumosas mas gentis

CCNsBiogênicos

Dia

gram

a po

r A

nton

io D

Nob

re



ATMOSFERA LIMPA

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18/Setembro/05 Modis Aqua

10/Augosto/05 Modis Terra

http://science.nasa.gov/headlines/y2005/15sep_solarminexplodes.htm

Acrelandia limite com Bolivia 27 setembro 05

Mudança do

uso do solo

Incêndios

Slide p

or A

nton

io D

Nob

re

MECANISMO DE CHUVA EM UMA ÁREA PERTURBADA

H2O VAPOR+

ATMOSFERA SUJA

Baseado nos resultados dos projetos ABRACOS 2000 e LBA: Andrea et al. Science,; e outros

Dia

gram

a po

r A

nton

io D

Nob

re

Nuvensdissipativas com fumaça

Supressão da

Chuva

Estação seca ou Seca prolongada


Partículas de AerossóisFuligemPoeira

VOCs

X

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MECANISMO DE CHUVA EM UMA ÁREA PERTURBADAATMOSFERA SUJA

MECANISMO DE CHUVA EM UMA ÁREA PERTURBADA

H2O VAPOR+

INTERCEPTION

15%

ATMOSFERA SUJA

NuvensAltas efrias

TormentasDestrutivas

X

Baseado nos resultados dos projetos ABRACOS 2000 e LBA: Andrea et al. Science,; e outros

FuligemPoeira

Dia

gram

a po

r A

nton

io D

Nob

reUmidade


Cumulo nimbus

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2004

SALLJEX Project

Climatic relationship betweenAmazon and del Plata basin

Consequências

dos Incêndios ao

nossos vizinhos

Pontos de Calor

2002

Cenários de

Desflorestamento

2033

1992

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2053-1992

Média anual da diferença na precipitação mm dia-1

2002-1992 2033-1992

Estimativas da Mudança do Clima Regional

Variação dos valores inclui 30 estimativas de sete modelos climáticos globais e quatro cenários SRES (IPCC 2007)

Época 2020 2050 2080

Mudança na

temperatura (°C)

seco +0.7 - +1.8 +1.0 - + 4.0 +1.8 - +7.5

Chuva +0.5 - +1.5 +1.0 - +4.0 +1.6 - +6.0

Mudança na

Precipitação (%)

Seco -10 - + 4 -20 - +10 -40 - +10

Chuva -3 - +6 -5 - +10 -10 - +10

Temperatura ( C) projetada e mudanças na precipitação (%)

Algumas Mudanças Projetadas para a região amazônica

Estimativas da Mudança do Clima Regional

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Mudança da biomassa acima do solo na Amazônia

Sensibilidade da Floresta Amazônica à Seca

RAINFOR (Rede Amazônica de Inventários Florestais)

136 parcelas permanentes, monitoradas 25 anos.

Acréscimo de 100mm no déficit hídrico perderam 5.3 Mg da biomassa de carbono

acima do solo (3.0 - 8.1).

Impacto total na biomassa de carbono de 1.2-1.6 Pg (0.6, 2.6).

Seca de 2005

Phillips et al. 2009

Impacto Regional da Mudança Climática

Ecossistemas: Florestas, plantações

sistemas agroflorestais,

agricultura, etc.

Mudança

Climática

Reduzir emissões de carbono

Reduzir a vulnerabilidade frente aos impactos da mudança climática

ADAPTAÇÃO

MITIGAÇÃO

Mudanças Climáticas

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Viabilidade de projetos de seqüestro e redução de

emissões de carbono em propriedades rurais do Pólo

Proambiente Transamazônica, Pará

Municípios de Senador José Porfírio, Anapu e Pacajá, região Sudoeste da BR 230 (Rodovia Transamazônica).

Projeto Consórcio Estradas Verdes (USAID)

Pólo Proambiente Transamazônica

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Classificação e quantificação cobertura vegetal

Cená

rioDescrição

Área

(ha)

NO.

Propriedades

1Total de áreas elegíveis atualmente, considerando-se

limitação a 3 ha de plantio por propriedade.84,0 28

2*Área total de Matas Ciliares elegíveis (i.e. desmatadas

antes de 1990 até 2004).189,5 112

3

Total de áreas adicionais a Reserva Legal de 80%,

considerando somente propriedades já em

conformidade com o Código Florestal, sem contabilizar

Matas Ciliares elegíveis.

221,6 19

4*

Total de áreas elegíveis (Áreas adicionais aos 80% de

Reserva Legal, i.e. em conformidade com as leis, mais

APP elegíveis, i.e. desmatadas antes de 1990 até

2004).

411,2 136

5

Total de áreas potencialmente elegíveis, i.e. caso todos

os proprietários façam plantios para completar os 80%

de Reserva Legal previstos no Código Florestal

(somente áreas adicionais aos 80% de Reserva Legal).

2215,7 195

6*

Total de áreas potencialmente elegíveis, i.e. caso todos

os proprietários façam plantios para completar os 80%

de Reserva Legal previstos no Código Florestal (Áreas

adicionais aos 80% de Reserva Legal, mais APP

elegíveis, i.e. desmatadas antes de 1990 até 2004).

2405,2 196

Cenários considerados no contexto do MDL Florestal

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VPL (US$/ha)

Tanimbuca

VPL (US$/ha)

SAF (4,83 tC/ha/ano)

VPL (US$/ha)

SAF (15,11 tC/ha/ano)

SELIC TDS SELIC TDS SELIC TDS

474 1.553 147 398 537 1.351

Sinergismo entre mecanismos

Tipo de Terra R$/ha US$/ha

Floresta (mata) 348 193,3

Pastagem formada de alto suporte (0,75 UA) 894 496,7

Pastagem formada de baixo suporte (0,60 UA) 447 248,3

Custo oportunidade da terra

Tipo de Pastagem

Área total

necessáriaLucro (R$/ha) VPL (US$/ha/20 anos)

ME GE ME GEME GE

SELIC TDS SELIC TDSAlto suporte (0,75 UA) 667 6.667 12,5 58 47 91 219,5 424,8

Baixo suporte (0,60 UA) 833 8.333 10,0 47 37,6 72,7 175,6 340

Estimativa de lucro anual da produção pecuária extensiva em áreas de média (500 UA) e grande escala (5000 UA).

Ecossistemas: Florestas, plantações

sistemas agroflorestais,

agricultura, etc.

Mudança

Climática

Reduzir emissões de carbono

Reduzir a vulnerabilidade frente aos impactos da mudança climática

ADAPTAÇÃO

MITIGAÇÃO

Mudanças Climáticas

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PrEvaIeC2e_SAFs

Project for the Prediction and Evaluation of Climate

Change’s Impact on Agroforestry Systems in the

Peruvian Amazon and Ecuadorian Andean Regions

Florestal Cultivatos comerciais

Equador Yagual (Polylepis racemosa)

Colle (Budlleja coriaceae)

Tilo (Sambucus nigra)

Lupino (Genista

monspessulana)

Papa (solanum tuberosum)

Haba (Vicia fabae)

Perú Bolaina (Guazuma crinita)

Capirona (Calycophy

spruceanum)

Cacao (Theobroma cacao)

Espécies agroflorestais analisadas

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PUCALLPA

AGUAYTIA Río Ucayali

River

Uso agrícola

Uso forestal

Ríos / carreteras

Nubes

Limite de la Zona de

Influencia de Pucallpa

El área de interés

en el Perú

Bacia do Aguaytía, Ucayali, Perú

Área: 1.762.086 ha

20502020Atual

Distribuição Potencial de Capirona

(Calycophyllum spruceanum)

no Perú

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Distribuição Potencial de Capirona

(Calycophyllum spruceanum)

em Aguaytía

20502020Atual

Microbacia do Chimborazo,

Riobamba, Equador

Área: 12.491 ha

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Distribuição Potencial de Quishuar

(Buddeja incana)

20502020Atual

Medição de Campo

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Feliz dia!!! Marcos Rugnitz Tito - [email protected]

ICRAF/IA

1,6 ± 1,1 W/m2 é a quantidade estimada de energía que fica retida

Forçamento radiativo

1 m2 1,6 W

10 m2 16 W

100 m2 4 lampadas de 40 W

1 ha 160 lampadas de 100 W

1 km2

16.000 lampadas de 100 W

2

1

0CO2 CH4 N2O

1,4 0,2

0,7 0,2

0,15 0,05

GEEs POSITIVO(GEE, CFC,...)

NEGATIVO(aerosois, nuvens...)

2,7 1,1 W m-24,3 0,6 W m-2

Total de Energia Acumulada pelos GEE

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CO2

CH4

N2O

CFC11

HCFC22

SF6

HFC23

Tempo de

residência

Potencial de

aquecimento

global

50-200

12.2 3

120

12.1

50 3800*

310

21

1

23900

11700

1500*

3200

264

*sem contar os efeitos sobre o ozôno estratosférico

Potencial de aquecimento global

Maior compreensão de como os seres

humanos mudam o ciclo do carbono

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