Avaliação do Impacte Ambiental da produção de culturas energéticas no mediterrâneo europeu. Sara Tranquada Boléo

Transcrição

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2 Avaliação do mpacte Ambiental da produção de culturas energéticas no mediterrâneo europeu Sara Tranquada Boléo Orientação científica Prof. Doutora Ana Luísa Fernando Co-orientação científica Prof. Doutora Paula Duarte Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia 27 de Janeiro de 212 2

3 Âmbito e Objectivos - + Avaliar os aspectos ambientais positivos e negativos provocados pela produção de culturas energéticas 3

4 Oleaginosas Metodologia Lenhocelulósicas Colza Girassol Mostardeira Miscanthus Cardo Cana Fibra Açúcar Linho Cânhamo Metzger et al., 25 Sorgo sacarino Beterraba sacarina Árvores de crescimento rápido Colza Girassol Mostardeira Eucalipto Salgueiro Choupo Tradicionais Sistema de referência Batata Trigo Pousio 4

5 Categorias de impacte estudadas Emissões para o solo, água e ar Salgueiro Cana mpacte no solo Salgueiro mpacte sobre os recursos hídricos e minerais Produção e utilização de resíduos mplicações na biodiversidade e na paisagem 5

6 Dados Dados de cultura (campo) obtidos na literatura Organizações nacionais Organizações internacionais (FAO, EUROSTAT) Maioritariamente provenientes de campos experimentais ou de pequena escala Reduzida disponibilidade de dados Transposição para um nível comercial pode conduzir a diferentes conclusões deste estudo 6

7 Metodologia Categoria de impacte Avaliação das culturas Normalização dos resultados Ponderação dos resultados normalizados 7

8 Emissões para o solo, água e ar Emissões relacionadas com fertilização azotada Rape seed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet Sorghum Hemp Flax Miscanthus Giant reed Cardoon Poplar Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow N emissions (kg/ha/year) NH3 and NOx volatilization NH4 and NO3 run-off and leaching N2O emissions Culturas anuais emissões N Escoamento superficial e lixiviação fracção importante das emissões de N Dinâmica raízes/rizomas das perenes não contabilizada 8

9 Rapeseed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet Sorghu m Hemp Flax Miscanthus Giant reed Cardoon Poplar Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow Pesticide Score Emissões para o solo, água e ar Emissões relacionadas com pesticidas 15 1 min max Culturas energéticas baixo impacte 5 Culturas penalizadas beterraba batata 9

10 Nutrient surplus/deficit (kg/ha/year) Rape seed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet Sorghum Hemp Flax Miscanthus Giant reed Cardoon Poplar Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow mpacte no solo balanço de nutrientes Fósforo acumula no solo 5 Azoto Potássio -5 Maioria das culturas -1 utiliza reservas do solo -15 Azoto Fósforo Potássio 1

11 Rape seed, Ethiopian mustard Sunflower Sugar beet Sweet Sorghum Hemp, Flax Miscanthus, Giant reed Cardoon Poplar Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow Harmful rainfall (mm/year) mpacte no solo - Erosão Mediterranean North Mediterranean South Perenes têm menos risco de erosão intercepção da precipitação cobertura do solo mais longa Anuais têm maior risco de erosão 11

12 mpact Score mpacte no solo Propriedades do solo Perenes Herbáceas > Matéria orgânica solo Melhor estrutura ph não é afectado Rape seed, Ethiopian mustard, Flax, Wheat Sunflower Sugar beet Sweet Sorghum, Hemp Miscanthus, Giant reed, Cardoon Poplar, Willow Eucalyptus Potato Fallow input de resíduos, desenvolvimento radicular, manejo menos intensivo Soil organic matter Soil Structure Soil ph 12

13 mpact Score mpacte no solo Propriedades do solo Árvores de crescimento rápido < Matéria orgânica do solo pior estrutura Aumentam a acidez do solo 1 Rape seed, Ethiopian mustard, Flax, Wheat Sunflower Sugar beet Sweet Sorghum, Hemp Miscanthus, Giant reed, Cardoon Poplar, Willow Eucalyptus Potato Fallow alelopatia, reduz a vegetação Soil organic matter Soil Structure Soil ph 13

14 mpact Score mpacte no solo Propriedades do solo Anuais mais prejudiciais maior movimentação do solo, curta permanência, remoção de resíduos, manejo intensivo do solo baixo impacte no solo raízes profundas, não remoção de resíduos Rape seed, Ethiopian mustard, Flax, Wheat Sunflower Sugar beet Sweet Sorghum, Hemp Miscanthus, Giant reed, Cardoon Soil organic matter Soil Structure Soil ph Poplar, Willow Eucalyptus Potato Fallow penalizadas, colheita remove solo 14

15 Rape seed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet Sorghum Hemp Flax Miscanthus Giant reed, Cardoon Poplar, Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow Groundwater depletion/refill (mm/year) mpacte nos recursos hídricos Precipitação fornece água suficiente Penalizadas Mediterranean North Mediterranean South 15

16 Rape seed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet Sorghum Hemp Flax Miscanthus Giant reed, Cardoon Poplar, Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow mpact score 1 5 mpacte nos recursos hídricos Hidrologia cobertura do solo minimiza escorrências e lixiviação recarga aquíferos raízes profundas > necessidade água 16

17 Rape seed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet Sorghum Hemp Flax Miscanthus Giant reed Cardoon Poplar Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow Mineral ore depletion (kg K eq ha -1 ) mpacte nos recursos minerais min max Perenes < carência de P e K Diferenças para anuais sem significado risco 17

18 mpact Score Produção e utilização de resíduos All annuals except sugar beet Sugar beet Herbaceous Perennials Woody crops Fallow Perenes resíduos, manejo menos intenso risco, devido à colheita que remove solo Todas as culturas remediadoras 18

19 mpact Score Biodiversidade Rape seed, Sunflower Ethiopian mustard, Flax Sugar beet Sweet Sorghum, Hemp, Wheat Potato Miscanthus Cardoon Giant reed, Eucalyptus Poplar, Willow Fallow monocultura, redução da biodiversidade Perenes reduzido manejo, elevada biomassa favorece microfauna e dá abrigo invertebrados e a aves 19

20 mpact Score 1 9 Biodiversidade agressivo alelopatia remoção de cobertura do solo 3 2 planta nativa floração 1 Rape seed, Sunflower Ethiopian mustard, Flax Sugar beet Sweet Sorghum, Hemp, Wheat Potato Miscanthus Cardoon Giant reed, Eucalyptus Poplar, Willow Fallow 2

21 mpact Score Paisagem estrutura cor floração favorece 2 1 cultura muito uniforme rente ao solo Rape seed, Ethiopian mustard, Flax Sunflower Sugar beet Sweet Sorghum, Hemp Miscanthus, Giant reed Cardoon Poplar, Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow 21

22 Rapeseed Sunflower Ethiopian mustard Sugar beet Sweet sorghum Hemp Flax Miscanthus Giant reed Cardoon Poplar Willow Eucalyptus Wheat Potato Fallow Weighted and normalized scores Resultados globais 1 5 perenes, menor impacte maior impacte ênfase nas emissões de GEE () e na biodiversidade (), agrava o impacte das culturas Emissions Soil Resources Waste Biodiversity Landscape Ponderação não influencia posição das culturas 22

23 Conclusões Estudo Avaliação das consequências ambientais do cultivo de um conjunto de culturas energéticas no mediterrâneo europeu Resultados Sugerem que o cultivo de culturas energéticas não causa um maior distúrbio em termos ambientais quando comparando com as culturas tradicionais trigo e batata. 23

24 Conclusões Culturas anuais De manejo mais intensivo Maior reforço de fertilizantes Maior intervenção no solo Menor biomassa Redução da permanência no solo Maior impacte que perenes 24

25 Conclusões Culturas anuais e árvores de crescimento rápido Maior impacte na qualidade do solo Diferenças entre tipos de culturas Não tão evidentes nos restantes indicadores Estratégias de minimização do impacte Limitadas ao manejo da cultura nfluência nas emissões, balanço de nutrientes, depleção dos recursos minerais Todos os outros impactes são dependentes do local interligados com as características de cada cultura 25

26 Trabalho futuro Produção de mais dados experimentais de campo biodiversidade qualidade do solo Necessidade de dados com ensaios em campo em larga escala (> 1 ha) todos os indicadores 26

27 Muito obrigada pela vossa atenção! Agradecimento especial Prof. Doutora Ana Luísa Fernando Prof. Doutora Benilde Mendes Prof. Doutora Paula Duarte Este trabalho foi financiado pela União Europeia Project 4F Crops Future Crops for Food, Feed, Fiber and Fuel - Grant Agreement No: , FP7-KBBE-27-1