QUALIDADE AMBIENTAL: MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E A AGRICULTURA BRASILEIRA

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1 QUALIDADE AMBIENTAL: MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E A AGRICULTURA BRASILEIRA Profa. Dra. Nerilde Favaretto Notas de aula AL050 Manejo Integrado de Bacias Hidrográficas e AL323 Recursos Naturais Renováveis Universidade Federal do Paraná Departamento de Solos e Engenharia Agrícola

2 O QUE É O EFEITO ESTUFA? Fonte: Google images

3 O QUE É O EFEITO ESTUFA? A maior parte da radiação de ondas longas (INFRAVERMELHO) emitidas pela terra é retida pelos 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

4 PORQUE GASES DE EFEITO ESTUFA GREENHOUSE EFFECT? A casa de vegetação (ESTUFA/ GREENHOUSE) 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

5 TIPO DE RADIAÇÃO E COMPRIMENTO DE ONDA

6 Gases de efeito estufa: Naturais mas alterados pela atividade humana: PRINCIPAIS CO 2 (dióxido de carbono) CH 4 (metano) N 2 O (óxido nitroso) O 3 (ozônio) Sintéticos provenientes da atividade humana: CFCs (clorofluorcarbonos) HCFCs (hidroclorofluorcarbonos) HFCs (hidrofluorcarbonos) PFCs (perfluorcarbonos) SF 6 (hexafluoreto de enxofre) AGRICULTURA E PECUARIA

7 CARACTERÍSTICAS DOS GASES ESTUFA

8 CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DA ATMOSFERA

9 , O EFEITO ESTUFA é natural? SIM. Sem ele não haveria vida na terra. A temperatura da terra seria 33 o C 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 CO 2, advindo da atividade humana, vem ocasionando mudanças climáticas (principalmente temperatura e precipitação) com consequências em outras áreas PREOCUPAÇÃO MUNDIAL

10 O QUE É O IPCC E SUA FINALIDADE IPCC - Sigla em inglês de Intergovernmental Panel on Climate Change (Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima) Criado em 1988 pelas Nações Unidas (Organização Meteorológica Mundial - OMM e Programa das Nações Unidas para o Ambiente - PNUMA) Visa fornecer avaliações regulares da base científica das mudanças climáticas, seus impactos e riscos futuros, e opções para adaptação e mitigação Relatório do IPCC (último em 2014)

11 CONTRIBUIÇÃO MUNDIAL DE GASES NO EFEITO ESTUFA IPCC, ghgemissions/global.html#four IPCC, emissions/global.html#four

12 CONTRIBUIÇÃO NO BRASIL DE GASES NO EFEITO ESTUFA Fonte: eco.br (SEEG, 2016)

13 CONTRIBUIÇÃO MUNDIAL DE GASES NO EFEITO ESTUFA IPCC, 2014

14 AUMENTO DOS GASES NA ATMOSFERA CO ppm para 400 ppm ( ) ( > 1,43) CH ppb para 1800 ppb ( ) (> 2,25) N 2 O a 325 ppb ( ) (> 1,16) US Govt - NOAA (

15 Principais fontes de CO 2 Queima de combustíveis Queima de biomassa Decomposição da matéria orgânica OXIDAÇÃO (DECOMPOSIÇÃO) DA MATÉRIA ORGÂNICA EM AMBIENTE AERÓBIO GERA DIOXIDO DE CARBONO

16 Principais Fontes de CH 4 Fermentação entérica de ruminantes Tratamento de resíduos Cultivo de arroz Queima de biomassa OXIDAÇÃO (DECOMPOSIÇÃO) DA MATÉRIA ORGÂNICA EM AMBIENTE ANAERÓBIO GERA METANO

17 Principais Fontes de N 2 O Solos Fertilizantes nitrogenados Dejetos animais Queima de biomassa DESNITRIFICAÇÃO (REDUÇÃO MICROBIANA DO NITRATO GERA ÓXIDO NITROSO)

18 EMISSÃO MUNDIAL DE CO 2 - CONTRIBUIÇÃO POR PAÍSES Sources: National CO 2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: ; National CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring:

19 CONTRIBUIÇÃO MUNDIAL DE GE POR SETOR ECONÔMICO IPCC, ghgemissions/global.html#four IPCC, issions/global.html#four

20 CONTRIBUIÇÃO DE GE POR SETOR NO BRASIL Fonte: eco.br (SEEG, 2016)

21 Emissões de GE (CO 2 e) no BRASIL Fonte: eco.br (SEEG, 2016)

22 Emissões de CO 2 e BRASIL Fonte: eco.br. (2016)

23 Emissões de CO 2 e BRASIL Fonte: eco.br. (2016)

24 Emissões de CO 2 e BRASIL Fonte: eco.br (seeg, 2017)

25 Emissões de CO 2 BRASIL Queima de Combustíveis Indústria 7% Queima de Combustíveis Transporte 9% Queima de Combustíveis Outros Setores 6% Emissões Fugitivas 1% Processos Industriais 2% Mudança no Uso da Terra e Florestas 75% Fonte: 1a Comunicação Nacional MCT (2004)

26 EMISSÃO DE METANO MUNDIAL

27 FONTES DE EMISSÃO DE METANO - MUNDIAL

28 Emissões de CH 4 BRASIL Resíduos Agrícolas Cultura 1% de Arroz 2% Manejo de Dejetos 3% Mudança no Uso da Terra e Florestas 14% Resíduos 6% Queima de Combustíveis Emissões 2% Fugitivas 1% Fermentação Entérica Outros Animais 3% Fermentação Entérica Gado Bovino 68% Fonte: Comunicação Nacional MCT (2004)

29 Emissões de N 2 O BRASIL Mudança no Uso da Terra e Florestas 2% Dejetos de Animais 6% Resíduos 2% Processos Industriais 2% Energia 2% Fertilizantes Sintéticos 4% Fixação Biológica 5% Emissões Indiretas de Solos 24% Resíduos Agrícolas 9% Solos Orgânicos 4% Animais em Pastagem 40% Fonte: Comunicação Nacional MCT (2004)

30 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

31 MUDANÇA NA TEMPERATURA MÉDIA GLOBAL DE 1880 A 1994 (aprox. 1 o C)

32 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)

33 MODELAGEM COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE RESULTADOS OBTIDOS NO BRASIL - TEMPERATURA

34 MODELAGEM COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE RESULTADOS OBTIDOS NO BRASIL - PRECIPITAÇÃO

35 MODELAGEM COMO FERRAMENTA DE ANÁLISE RESULTADOS OBTIDOS NO PAIS PRODUÇÃO AGRICOLA Efeitos: Planta Solo Insetos Doenças

36 MUDANÇA CLIMÁTICA GLOBAL X AGROPECUÁRIA Contribuição X Mitigação Arroz irrigado por inundação Queima de biomassa Sistemas de produção animal Manejo de resíduos animais Sistema de preparo e manejo do solo

37 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". Obrigava países industrializados a diminuir até 2012 sua emissão de gases efeito estufa a um nível de 5 a 8% menor que a média de Estados Unidos, maior emissor, não participou.

38 Objetivo de estabilizar o aquecimento global em menos de 2 o C em relação à era préindustrial e fazer esforços para limitá-lo a 1,5 o C. Acordo de Paris Criado em 2015 após o fim do protocolo de Kyoto para diminuir as emissões dos gases de efeito estufa, principais responsáveis pelo aquecimento global. Vários países assinaram e estão ratificando o Acordo de Paris

39 DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO A camada de ozônio localiza-se na estratosfera (10 a 50 km de altitude onde está presente o gás ozônio (O 3 ). Aproximadamente 90% do ozônio atmosférico está na estratosfera OZONIO NA ESTRATOSFERA PROTEGE CONTRA RAIOS ULTRAVIOLETAS OZONIO NA TROPOSFERA CAUSA PROBLEMAS

40 OZÔNIO Google images

41 LOCALIZAÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO NA ATMOSFERA

42 FUNÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO Produzido naturalmente o gás ozônio têm a capacidade de absorver a maior parte das radiações ultravioleta oriundas da radiação solar

43 DESTRUIÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO PELOS GASES CLORADOS

44 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.

45 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

46 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.

47 BIBLIOGRAFIA BRADY, N.C. The nature and properties of soils. 10 ed. New Jersey. Ed Prentice Hall, p. EMBRAPA. Mudanças climáticas globais e agropecuária brasileira, por Lima, M.A.; Cabral, O.M.R.; Migues, J.D.G. Jaguariúna: EMBRAPA Meio ambiente, p. PIERZYNSKY, G.M.; SIMNS, J.T.; VANCE, G.F. Soils and environmental quality. 2ed. New York: CRC press, p. BRASIL-MCT- Comunicação Nacional SEEG- Análise das emissões de GEE brasil ( ) e suas implicações para políticas públicas e a contribuição brasileira para o acordo de Paris