Produção Animal e Mudanças Climá4cas: Visão Geral e Desafios

Transcrição

1 Produção Animal e Mudanças Climá4cas: Visão Geral e Desafios Luís Gustavo Barioni Embrapa Informá6ca Agropecuária Campinas, 9 de fevereiro de 2015

2 Ondas eletromagnéticas podem gerar calor!

3 Espectro das ondas eletromagnéticas! "EM spectrum". Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - File:EM_spectrum.svg#mediaviewer/File:EM_spectrum.svg

4 Como as ondas eletromagnéticas são absorvidas?! Fótons são absorvidos pelas moléculas, gerando um estado de maior energia por meio do aumento de sua vibração. Cada molécula absorve ondas eletromagnéticas em intensidade diferente em diferentes comprimentos de onda. A quantidade de radiação que uma molécula pode absorver depende da estrutura da molécula.

5 Absorção de radiação por GEEs! globalwarma5.html

6 Espectro de radiação e temperatura! Sun temperature Earth temperature

7 Como funciona uma estufa?!

8 Como os gases aquecem a atmosfera?! CO 2 CH 4 N 2 O

9 Forçante radiativa! É uma medida de quanto o balanço de energia do sistema Terra-Atmosfera é influenciada por fatores que o alterem (naturais ou antropogênicos). A forçante radiativa de 1 watt/m 2 gera uma alteração de aproximadamente 0.8 o C na temperatura média da Terra. wg1/en/faq-2-1.html; Ramaswamy et al. (2001)

10 Projeções do Clima: Modelos de Circulação Global!

11 Projeções do Clima: Modelos de Circulação Global!

12 Escalas espacial e temporal Estrutura observacional e Demanda de informação! Escala Espacial Fenômeno: global Decisões: nacional, regional ou local (estabelecimento) Observações: Parcelas (Indivíduos, pequenas áreas) Escala Temporal Observações: passado Mitigação e adaptação: futuro Mudanças climáticas: décadas Observações: dias a poucos anos

13 Demanda e Geração de Informação! Preocupações Segurança Alimentar Aquecimento Global Comércio Internacional Impactos econômicos e sociais Acesso a Mercados Custos de mitigação e adaptação Lucratividade e risco Demanda de Informação (Avaliações e Decisões) Global Nacional Setorial Local Modelos de Clima Acordos Internacionais Plano nacional de mudanças climáticas Programa Agricultura de Baixo Carbono Inventários de emissões Planos setoriais Crédito Mercado: verificação, certificação Feedback Models Geração da Informação (Estrutura Observacional) parcela (processos) Local Regional Global Upscaling Models Upscaling Models Upscaling Models

14 Principais fluxos de GEE associados à bovinocultura! /SilverStreet_Capital_Home/ Agricultural_Investment/ Agricultural_Value_Chain/ Agricultural_Value_Chain.aspx

15 Contabilidade de gases de efeito estufa! Equivalente CO 2 (CO2-e) Quantidade de CO2 emitido que causa a mesma forçante radiativa integrada, em um horizonte de tempo, de uma unidade de massa de um gás de efeito estufa ou de uma mistura de gases de efeito estufa. WGI AR5 Glossary ( WG1AR5_AnnexIII_FINAL.pdf)

16 x(t) e r(t) são funções da abundancia do gás em função do tempo ax e ar são as forçantes radiativas dos gases estudado e de referência. Cálculo do Potencial de Aquecimento Global! O potencial de aquecimento global é dado pela razão das integrais definidas da força radiativa de um gás multiplicado por sua abundância na atmosfera ao longo do tempo a partir da emissão de uma unidade de massa.

17 Métricas para contabilização de gases de efeito estufa! CH4 Global Warming Potential GWP (Potencial de Aquecimento Global) TAR (2001) AR 4 (2007) AR 5 (2013) Meia- vida ,4 GWP 20 anos GWP 100 anos N2O Meia- vida GWP 20 anos GWP 100 anos IPCC Third Assessment Report - TAR (2001), IPCC AR4 (2007) and IPCC AR 5 (2013)

18 Métricas para contabilização de gases de efeito estufa! Global Temperature Potential GTP (Potencial Global de Temperatura) Boucher et al. (2009)

19 Avaliações mais usuais! Ø Inventários de emissões e remoções Ø Mitigação Ø Intensidade de emissão (Pegada de carbono) Ø Sensibilidade a estresses (Vulnerabilidade e Resiliência) Ø Adaptação

20 Inventários de Emissões! Objetivo: Contabilizar, em nível nacional, ou regional, as emissões de GEE de maneira internacionalmente comparável para: Permitir a identificação de tendências em relação às emissões líquidas em nível regional/nacional Permitir avaliação ex-post da eficácia de medidas mitigadoras em nível regional/nacional Capacitar modelos globais a produzir melhores projeções

21 Estudos de pegada de C! Objetivo: Contabilizar a quantidade de emissões associada a um determinado produto a fim de poder compará-lo entre sistemas produtivos ou entre regiões produtoras. Usualmente é construído a partir de uma avaliação de ciclo de vida (, na qual todos os insumos e processos externos associados à produção de uma unidade funcional são contabilizados. Unidades funcionais : CO2-e/kg PV (e.g. OGINO et al. 2007) CO2-e/kg carcassa quente após processamento frigorífico (e.g. Peters et al. 2010) CO2-e/kg de carne dessossada (e.g. Cederberg & Stadig, 2003) Até a gôndola do supermercado

22 Estudos de Mitigação! Objetivos: Identificar e estimar o impacto (e custo) de diferentes opções de intervenção para redução das emissões Escalas de tomada de decisão fazenda, estado ou nação Para estratégias no nível da atividade, análises são feitas geralmente por meio de modelos de simulação ou de otimização do sistema produtivo ( whole farm system ). Muitas vezes não computam leakages e emissões associadas à produção de insumos e equipamentos, transporte, etc... Em estratégias no nível regional ou nacional, geralmente são feitas com o auxílio de modelos de dinâmica de uso da terra

23 Estudos de Vulnerabilidade e Resiliência! Objetivos: Identificar e estimar riscos, impacto e respostas relacionadas às mudanças no clima em sistemas produtivos Necessitam de em cenários climáticos futuros produzidos por modelos climáticos Em termos de vulnerabilidade, o foco dos modelos está, geralmente, nos impactos sobre produtividade e risco ou incerteza Estudos de resiliência tendem a ter um enforque mais sistêmico com relação aos atores e suas inter-relações Os modelos atuais ainda podem ser pouco confiáveis para estimar produção em condições de extremos climáticos.

24 Estudos de Adaptação! Objetivos: Identificar e estimar o impacto (e custo) de diferentes opções de intervenção para reduzir o impacto das mudanças climáticas sobre os sistemas produtivos O foco está na intervenção. Necessitam de em cenários climáticos futuros produzidos por modelos climáticos. Necessitam de modelos capazes de estimar as respostas do sistema em termos de produtividade e risco em relação às mudanças climáticas e às estratégias de adaptação. Muitas vezes associam análises econômicas que permitam avaliar a viabilidade das intervenções. Idealmente associados a estudos de mitigação.

25 Desafios para a América Latina! 1 FAO (2006); FAOStat (2012); MCT (2012)

26 Desafios para a América Latina! ABC Plan Brazil s Policy to Develop a Low-Carbon Agriculture Technology Commitment (area increase/ use) Mitigation Potential (million Mg CO 2 e) Recovering Pastures 15.0 million ha 83 a 104 Crop- Livestock-Forest Integration 4.0 million ha 18 a 22 No-Tillage System 8.0 million ha 16 a 20 Biological Nitrogen Fixation 5.5 million ha 10 Planted Forests 3.0 million ha - Treatment of Animal Residues 4.4 million m Total

27 Desafios para a América Latina!

28 Desafios para a América Latina! Reduzir incertezas das estimativas dos balanços de gases de efeito estufa e da pegada de carbono em sistemas de produção animal Aperfeiçoar e adaptar localmente métodos de avaliação de sistemas produtivos, estratégias de mitigação e de adaptação Aperfeiçoar os modelos para estimação de emissões e de respostas ao clima para plantas e animais Avaliar o impacto das mudanças do clima sobre os sistemas produtivos e estudar estratégias de adaptação

29 Desafios para a América Latina! Conceber, testar e promover a adoção de sistemas produtivos menos vulneráveis, com menor emissão, maior eficiência econômica com alto potencial de adoção Aperfeiçoar métodos de análise para dar suporte às políticas públicas dos países da região Gerar novas opções tecnológicas para mitigação Aperfeiçoar sistemas de monitoramento de emissões e remoções de sistemas produtivos

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31 Diferenças entre GWP e GTP Environmental Modeling & Assessment June 2012, Volume 17, Issue 3, pp Date: 12 Aug 2011 The GTP of Methane: Modeling Analysis of Temperature Impacts of Methane and Carbon Dioxide Reductions Marcus C. Sarofim

32 Modelos e avaliações de GEE na Pecuária! Modelos/Simuladores Dinâmica regional de uso da terra Sistema Agropecuário Atividade agropecuária Compone nte Processo Cadeia do Produto Avaliações Econômica Inventários de Emissões Estratégias de Adaptação Estratégias de Mitigação Pegada de Carbono