MONITORANDO MUDANÇAS EM ESTOQUES DE CARBONO E ATINGINDO OS OBJETIVOS REDD+

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1 : MONITORANDO MUDANÇAS EM ESTOQUES DE CARBONO E ATINGINDO OS OBJETIVOS REDD+

2 2 REDD+ para a mitigação das mudanças climáticas. Redução de Emissões por Desmatamento e Degradação (REDD+) é uma ação global que visa mitigar emissões de carbono e compensar países com florestas tropicais pelos seus esforços na conservação, manejo sustentável e aumento dos estoques de carbono nas florestas. A primeira decisão mundial relativa ao REDD aconteceu na 13 a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima (CQNUMC), em Bali (Indonésia) em dezembro de Dois anos depois, na 15 a Conferência das Partes (COP15) da UNFCCC em Copenhagen continuou a enfatizar os valores de REDD+ como uma opção para mitigar as mudanças climáticas. Entretanto as discussões e negociações relativas às mudanças climáticas devem continuar, a expectativa é de que REDD+ seja incluído em um Tratado Internacional de Redução de Emissões pós 2012 devido ao custo-benefício, eficiência e técnicas para mitigar as mudanças climáticas que podem ser aplicadas mundialmente de forma similar. Existem diversas iniciativas que oferecem financiamento inicial para o REDD+. O Banco Mundial estabeleceu um mecanismo multilateral de financiamento de carbono como parte do Fundo facilitador de carbono florestal. Os países em desenvolvimento que satisfazem os critérios do Banco Mundial para obter fundos de carbono receberão pagamentos baseados no desempenho equivalente à redução do desmatamento e degradação. Um fundo fiduciário de multi-doadores, popularmente conhecido como Fundo UN-REDD+ foi estabelecido pela UNEP, UNDP e FAO como uma iniciativa de colaboração para a implementação do REDD+. Todavia, uma parceria temporária REDD+ foi adotada em maio de 2010 na Conferência sobre Florestas e Mudança Climática em Oslo, como um órgão de ações voluntárias, em uma estrutura sem lastros legais, com o objetivo de aumentar as ações e fundos REDD+. REDD+ MRV Nas negociações da UNFCCC relativas à avaliação das emissões antropogênicas de gases do efeito estufa provenientes das mudanças em práticas florestais e usos da terra, houve convergência quanto ao termo Monitoramento, Reporte e Verificação (MRV). Monitoramento refere-se à contínua coleta de dados relativos às mudanças em estoque de carbono e na extensão espacial de florestas, e como essas mudanças podem ser combinadas para chegar-se a uma estimativa. As estimativas são então utilizadas para prover um indicador do desempenho das intervenções de REDD+ em relação a um cenário de créditos. Reporte refere-se à coleta de dados específicos de cada país em todos os aspectos significantes estratificados por clima, florestas, solo, tipo de conversão (em uma escala de alta a média), e um acompanhamento explícito de mudanças em cobertura do solo. Verificação é aplicada em função de garantir que a informação seja bem documentada e baseada nas indicações de boas práticas do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, ajudando países que estão desenvolvendo passos do Painel Intergovernamental Nível Nível Metodológico Procedimento Dados necessários 1 Básico Procedimento geral sem base espacial ou estimativas de cobertura florestal baseadas em mapas. Baseado em estimativas genéricas de valores de densidade de carbono florestal (fatores padrões IPCC). 2 Intermediário Mais detalhado. Utiliza mapas de vegetação e inventários de carbono que são mais acurados que os valores padrão do nível 1. 3 Mais específico Procedimento mais rigoroso e detalhado. Baseado em zonas específicas ou ainda em espécies específicas, estimativas de estoque de carbono com avaliações regulares e contínuas. Esse procedimento baseia-se na solidez de métodos científicos. Uma referência de cenário para créditos REDD+. Passos. Fatores padrões IPCC para diferentes regiões (exemplos: biomassa em diferentes florestas, biomas, frações de carbono, etc.). Fatores específicos de emissões por país e dados de atividades (exemplo: bancos de dados nacionais, inventários de campo e parcelas permanentes). Inventário nacional detalhado dos estoques chave de carbono. Medições repetidas e modelamento. sobre Mudanças Climáticas (PIMC), para estimar emissões provenientes de desmatamento e degradação florestal. Recentemente, a importância de incluir múltiplos benefícios, tanto sociais como ambientais, tem sido reconhecida no monitoramento e implementação de REDD+, validando sistemas de avaliação de carbono que sejam consistentes e transparentes com os requerimentos necessários estabelecidos pela UNFCCC para reportar e creditar estoques de carbono por REDD+. Avaliação de estoque de carbono Um assunto constante nos debates de REDD+ é a fase em que a avaliação de estoque de carbono e o fornecimento de incentivos será realizada com diferentes implicações para MRV: 1. Suporte direto para projetos (nível sub-nacional). 2. Suporte direto para países (nível nacional). 3. Procedimento que combine os dois anteriores. As negociações globais de REDD+ têm caminhado em direção à uma ação nacional ao menos por três razões: Países seriam livres para seguir um considerável número de políticas. Países poderiam avaliar e controlar as perdas (desmatamento) nacionais. Os países ganhariam um senso de propriedade mais forte. Um procedimento conjunto, o mais flexível entre os 3, permitiria que os países iniciassem atividades subnacionais, passando gradualmente para o nível nacional. O procedimento conjunto permitiria a coexistência entre avaliações sub-nacionais e nacionais, permitindo que tanto os projetos, quanto o governo, ganhassem com os créditos REDD+, dentro de um modelo similar ao mecanismo de implementação conjunta (descrito no protocolo de Quioto). O desafio do procedimento conjunto é harmonizar as duas fases. Esse é o cenário mais provável para REDD+ em diversos países, particularmente no curto e médio prazo, quando as atividades sub-nacionais seguiriam e seriam creditadas por um mecanismo internacional, funcionando paralelamente com as avaliações e obtenção de créditos nacionais. O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas propôs diferentes fases metodológicas para estimar as emissões dos gases do efeito estufa. As opções são especificadas em diferentes níveis, os quais se relacionam com a complexidade metodológica. Implementação REDD Monitoramento, Verificação e Reporte Créditos gerados Razão entre o custo do monitoramento e o lucro obtido com as vendas de créditos de carbono (%). Florestas tropicais Florestas tropicais são caracterizadas pela diversidade e complexidade de seus sistemas. O dossel das florestas tropicais possui diversas camadas, o que representa um desafio para uma estimação acurada da quantidade de biomassa, principalmente utilizando-se métodos tradicionais de sensoriamento remoto. Florestas tropicais também são singulares no que diz respeito a dois outros fatores: são arraigadas a populações locais, tanto socialmente como economicamente, e também representam uma importante reserva de carbono. Monitoramentos e estimativas de estoque de carbono utilizando LiDAR em florestas tropicais representa uma enorme vantagem se comparado ao método convencional baseado em estimativas por imagens de satélite; tanto no que diz respeito à precisão e objetivo das estimativas. 3 Passos do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (PIMC), para estimar emissões provenientes de desmatamento e degradação florestal.

3 Como o LiDAR funciona? ArboLiDAR de estimativas precisas de biomassa, uma tarefa difícil em florestas tropicais. LiDAR (Light Detection and Ranging), ou tecnologia Laser Aerotransportada; é um sistema de sensoriamento remoto ativo. O sensor aéreo, instalado em uma aeronave ou helicóptero, envia pulsos laser em direção ao solo e registra o intervalo de tempo entre o lançamento e o retorno dos raios. A localização tridimensional de objetos pode ser calculada utilizando-se três fatores: o tempo que o sinal leva para voltar; a direção do raio e a localização do sensor. Alguns dos raios LiDAR são refletidos pela copa e pelos ramos da árvore, enquanto outros são refletidos pelo solo; conseqüentemente produzindo imagens tridimensionais precisas da floresta. LiDAR pode ser operado de dia ou de noite e até em dias nublados. O principio operacional do sensor aéreo LiDAR. Arbolidar foi desenvolvido originalmente para realizar inventários florestais precisos utilizando dados LiDAR, fotos aéreas e referências de campo, atendendo as demandas de empresas e gerentes florestais. Arbolidar também é capaz de estimar biomassa e quantidade de carbono em florestas. Integrado com amostras de campo e imagens de satélite, oferece um procedimento consistente no monitoramento de estoques de carbono. Arbolidar também pode estimar históricos de estoque de carbono em um modo consistente com os padrões de estimativas atuais. Quantificações de carbono acima do solo em florestas tropicais apresentam certas incertezas em função da heterogeneidade espacial e da dificuldade inerente a inventários de campo nessas florestas; sendo necessária uma metodologia robusta e consistente para vencer essas adversidades em países tropicais. O atual procedimento utilizado para inventários em países tropicais é subjetivo e ineficiente em dados. Imagens de satélite, originalmente utilizadas para mapear cobertura florestal, são incapazes de mapear o perfil vertical das árvores, o que é essencial para estimações de carbono, biomassa e degradação. O uso integrado de LiDAR e outros dados provenientes de sensoriamento remoto proporciona uma vantagem considerável em precisão e custo, especialmente para inventários permanentes em áreas extensas em curtos períodos de tempo. 4 Do nível 1 ao nível 3, a estimativa da quantidade de carbono para uma determinada floresta requere um constante aumento de precisão, enquanto que a possibilidade dos métodos de estimativa aumentam na direção oposta. No passo 3, uma precisão ainda maior (quando passível de verificação), é recompensada por um nível de compensação muito mais alto, por tonelada de carbono, devido a uma maior confiança nos dados relativos à quantidade de carbono fixado na floresta. O PIMC encoraja os governos a obter as estimativas mais precisas possíveis em seus respectivos países. Medições mais precisas significarão um maior nível de compensação para os países, dados imprecisos resultam em reduções na compensação. Incertezas devem ser quantificadas e reduzidas em certa medida nas práticas operacionais de estimação para a compensação de carbono estocado. Como LiDAR pode melhorar o monitoramento do estoque de carbono em florestas tropicais. LiDAR (Light Detection and Ranging), é uma tecnologia de sensoriamento remoto recente, que pode melhorar a análise de florestas, tornando a determinação da quantidade de estoque de carbono em determinada zona muito mais confiável. Ainda, a tecnologia LiDAR é considerada especialmente adaptada para o uso nos trópicos, sendo menos sensível à condições climáticas e ângulos de sol do que imagens de satélite. 5 O Desafio de monitorar estoques de carbono em florestas tropicais. Os objetivos REDD+ são otimistas e ambiciosos. O monitoramento de estoques de carbono em florestas tropicais é o ponto de partida para o sucesso do REDD+. Florestas tropicais são sistemas complexos e diversos, com uma capacidade de seqüestro de carbono sem comparação com nenhum outro tipo de floresta; representando aproximadamente 40% do carbono terrestre. O desmatamento e degradação das florestas tropicais representam até 20% das emissões de gases do efeito estufa anualmente. O monitoramento das mudanças em estoques de carbono em florestas tropicais tem sido o centro das discussões nos últimos anos. O Nível 3 requer um procedimento muito mais rigoroso para a medição direta de mudanças na biomassa florestal e estoques de carbono. As estimativas referentes ao nível 3 podem ser atingidas e verificadas através da adoção do método de quantificação de biomassa e carbono baseado na tecnologia LiDAR. Inventários florestais baseados em LiDAR tem se tornado a principal escolha em operações de manejo florestal. Por exemplo, no norte Perfil LiDAR de uma floresta densa (acima) e uma floresta degradada (abaixo). A maioria dos países tropicais não atendem a demanda de dados de inventário confiáveis e consistentes. Tais deficiências podem ser resultado da utilização de métodos convencionais de avaliação, com sensores de satélite ou ainda, por erro na tomada de medidas de campo. A falta de informação confiável torna a aquisição Dados pilotos obtidos por LiDAR podem ajustar as subsequentes amostras de campo (Foto: Indufor).

4 benefícios e ameaças para uma zona, incluindo o grau de vulnerabilidade para enchentes, deslizamentos e erosão. Superfície 20 Milhões de hectares (amostragem em 2 fases) US$ / ha LiDAR Tecnologia aprovada para estimativas no Nível 3 Um projeto piloto em Laos provou que o carbono presente acima e abaixo do solo, em florestas tropicais, pode ser estimado com precisão e baixo custo utilizandose a tecnologia LiDAR combinada com imagens ópticas de satélite (Landsat, ALOS AVNIR, etc.) e amostras de campo. A utilização de estimativas LiDAR para ajustar interpretações automáticas de imagens de satélites reduz a incidência de erro na estimação de carbono em mais de 50%, em comparação aos métodos usuais baseados em inspeção visual de fotos de satélites. O histórico da taxa de desmatamento pode ser calculado utilizando-se imagens de satélite combinadas com os históricos específicos de cada país e outros dados auxiliares. Com uma metodologia estatística apropriada, um patamar de referência pode ser computado de forma consistente com os melhores métodos de estimação atuais. Sendo que qualquer diferença temporal no estoque de carbono pode ser diretamente atribuída a um ganho ou perda líquida no estoque total, e não devido a qualquer diferença temporal resultante de diferença entre metodologias. 2 Milhões de hectares (amostragem em 2 fases) hectares (superfície total) Custo do monitoramento por unidade utilizando a metodologia proposta 1. Erros em nível de parcela (erro médio quadrático relativo) do diâmetro dominante, altura, área basal e biomassa do fuste estimados com procedimento integrado e validados com inventários de campo 1. 6 Densidade de biomassa acima do solo estimada pela integração do LiDAR com amostras de campo e imagens de satélite (superfície total). da Europa, LiDAR é capaz de atender aos requerimentos de precisão para operações de planejamento, melhor do que qualquer tecnologia utilizada anteriormente. LiDAR também atende as demandas de inventários florestais de larga escala, como no caso da quantificação de carbono da Nova Zelândia. A grande vantagem do LiDAR se encontra em sua capacidade de monitorar a estrutura tridimensional da floresta. A quantidade de biomassa e carbono contidas na floresta podem ser calculadas pelas informações obtidas pelos pulsos do LiDAR, podendo ainda estimar altura, biomassa acima do solo, volume de madeira e propriedades de copa. Tal informação torna possível a estimativa do carbono contido em todas as categorias da floresta e degradação florestal, a qual pode ser representada pela redução da altura da vegetação ou sua densidade na nuvem de pontos LiDAR. A altura e distribuição da densidade de pontos LiDAR esta fortemente correlacionada com as características da vegetação; o que torna o LiDAR uma poderosa ferramenta para estimativas acuradas da variabilidade espacial do estoque de carbono da floresta. LiDAR pode medir biomassa florestal utilizando tanto árvores individuais quanto toda a vegetação a um nível estadual, regional ou nacional. Portanto, LiDAR pode preencher um significante nicho no inventário e monitoramento temporal de estoques de carbono. O maior diferencial que o LiDAR pode oferecer é a sua capacidade em quantificar degradação florestal. Enquanto o método óptico convencional utilizando-se imagens de satélite pode apenas descrever o topo do dossel da floresta, sofrendo ainda com a saturação, os raios LiDAR sempre penetram profundamente a floresta. Quando dados LiDAR são combinados com modelos estatísticos avançados, calibrados por amostras de campo, torna-se uma poderosa ferramenta para monitorar o grau de degradação de uma floresta. LiDAR torna possível ainda a criação de modelos digitais de vegetação e relevo, com grande precisão, auxiliando no monitoramento de Custo=Eficiência Um desafio central para estabelecer um esquema possível de REDD+ é o complicado equilíbrio entre compensação e estimação do carbono estocado. Um procedimento integrado baseado em uma amostragem de 2 fases é uma técnica custo-efetiva. No primeiro estágio, imagens de satélite produzem mapas de vegetação regionais ou nacionais, para observações mais detalhadas. O segundo estágio envolve a análise dos dados LiDAR, medições de campo e verificação. Tal procedimento torna o inventário de campo tanto mais fácil como mais preciso. Quando acompanhado por uma estimativa estatística adaptativa, LiDAR é capaz de ensinar interpretações automáticas de dados de satélite, atingindo praticamente a mesma precisão do LiDAR superfície total, com apenas 1-10% da área total inventariada. O procedimento integrado proporciona a oportunidade de estimar mudanças no estoque de carbono de áreas vastas com alta resolução, precisão e relativo baixo custo. O efeito do custo da unidade em escala do inventário de biomassa quando integrando-se: amostras de LiDAR a 10%, amostras de campo e imagens ópticas de satélite 1. 1 Referência: B. R. Gautam, T. Tokola, J. Hamalainen, M. Gunia, J. Peuhkurinen, H. Parviainen, V. Leppanen, T. Kauranne, J. Havia, I. Norjamaki and B. P. Sah Integration of airborne LiDAR, satellite imagery, and field measurements using a two-phase sampling method for forest biomass estimation in tropical forests. Documento apresentado no Simpósio Benefiting from Earth Observation, 4-6 Outubro 2010, Kathmandu, Nepal. 7

5 ARBONAUT É LÍDER MUNDIAL EM SOLUÇÕES GIS E APLICAÇÕES PARA MANEJO DE RECURSOS FLORESTAIS. Nossos métodos, envolvendo técnicas inovativas de inventário florestal e tecnologia de sensoriamento remoto baseadas em LiDAR, tem sido aprovados por milhares de profissionais da área, gerentes de recursos florestais e outros profissionais. Em conjunto com inovação tecnológica, a segunda base do sucesso da Arbonaut é o profundo comprometimento que possuímos em entender e atender às necessidades de nossos clientes. Contatos Jarno Hämäläinen Chefe de Unidade REDD+ e Manejo Florestal Sustentável Tel (Celular) jarno.hamalainen@arbonaut.com Latokartanontie 7 a FIN HELSINKI, FINLAND Dr. Tuomo Kauranne Presidente, Arbonaut Ltd. Tel: (Sede) (Celular) tuomo.kauranne@arbonaut.com Koskikatu 5 B FIN JOENSUU, FINLAND Impresso em papel certificado.