Diagnósticos/análises diversas sobre problemas ambientais e sustentabilidade 17/04/2017 1

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1 Diagnósticos/análises diversas sobre problemas ambientais e sustentabilidade 17/04/2017 1

2 Ambystoma maculatum Oophila amblystomatis

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10 Biogramas usando Índice de Desenvolvimento Sustentável (IDS) para os Estados da Amazônia Legal, mostrando os níveis de sustentabilidade por dimensão para os estados da Amazônia Legal, 2010.

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18 Designing an Early Warning System for loss of ecosystem services in Amazonia - AMAZALERT Celso von Randow Earth System Science Center INPE celso.vonrandow@inpe.br

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20 Identify the ecosystem services most important to stakeholders in the Amazon Basin and beyond. What is important in the Amazon? Can we predict future changes? Work with stakeholders to build scenarios for the 21 st century Amazon

21 Integrate policy and socio-economic factors into land use and climate models and use the results to inform decision making. Construct an integrated view of the Amazon Societal influence Policies, economics & strategies Land & other resource uses Ecosystem services Early Warning System Socio-economic forces Physical modelling Land cover dynamics Amazonia ecosystem & climate dynamics Monitoring system Modeling System Analysis Tools Communications

22 Ecosystem services Processes on land surface & water (model development) Exploring thresholds and indicators through coupled runs WP1: Set the stage and define input -Which are main ecosystem services and threats - (stakeholders viewpoint) WP2: vegetation and water processes -Improve coupled DGVM/GCM/hydrology or simple model sensitivity to key drivers. Cross-link climate and land-use WP3: Quantify thresholds and identify indicators - Run ESM models from WP1/WP4 scenarios and quantify / map points of system transition Interaction with people and policies WP4: Interaction with people and policies - Evaluate global and sub-national scenarios and implications for land use change (stakeholder-driven) Blueprint early-warning system WP5: Blueprint of early warning system -Using models and stakeholders, identify optimum set and configuration of indicator (WP3, WP4) monitoring

23 Participação do CCST Coordenação geral do projeto na América do Sul WP2 "Responses of vegetation, LUCC and Water to anthropogenic and climate change" Desenvolvimento e rodadas (offline) do modelo INLAND Modelagem LUCC: integração de uma (ou mais) variavel(s) do INLAND com a plataforma LuccME Hidrologia: rodadas com o modelo hidrológico MGB-INPE, com inputs do ETA e do LuccME WP3 "Vegetation-climate non-linear feedbacks" Simulações com o HadGEM2-ES (incluindo fogo) e com o MBSCG (c/ INLAND acoplado) Simulações com o ETA (input para as rodadas INLAND offline e modelo hidrológico) WP1 / WP4 "Policies and socio-economic scenarios" Contribuições para análises de diferentes políticas regionais e globais e respostas sócio-econômicas na região Avaliação de diferentes políticas e cenários sócio-econômicos e impactos no uso da terra e nos serviços ambientais da Amazônia WP5 - "Integration: blueprint for an Early Warning System" Análises dos riscos e prioridades de monitoramento para desenvolver um Early Warning System' para serviços ambientais na Amazônia

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28 Sistema de Alerta Precoce contra Seca e Desertificação - SAP INPE/MMA

29 Cenários de Susceptibilidade à degradação/desertificação Mudança (Observado) Cenário Otimista 2040 Cenário - Pessimista 2040 Cenários gerados com base em modelagem de mudança de uso (LuccME), crescimento populacional e mudanças climáticas

30 Análise de alguns fatores que contribuíram para aumento da susceptibilidade Minas Gerais Alta densidade populacional Desmatamento (O vale do Jequitinhonha é o recordista de desmatamento entre os anos de 2000 a 2013 ) Aumento de focos de queimada A análise realizada para todo o nordeste aponta que o manejo é o principal indicador de aumento da susceptibilidade à degradação na região principalmente no que diz respeito a pecuária.

31 Índice de Vulnerabilidade da População à Degradação

32 Análise de alguns fatores que contribuíram para aumento da vulnerabilidade da população à degradação Foi observado um aumento do número de idosos e mulheres - a intersecção dessas duas condições elevam a vulnerabilidade social, isso pode significar, em certas famílias, um alívio uma vez que, os ganhos com pensões e aposentadorias tornam-se a base de sustentação das mesmas. Por outro lado, isso significa, se esses números continuarem a subir muito, uma elevação de gasto público preocupante devido à manutenção de tais benefícios. Com relação à urbanização e atividades econômicas, foi observado que alguns municípios de pequeno tamanho possuem área urbana considerável em relação à sua área total. A vulnerabilidade nesses municípios é induzida, entre outros fatores, pelas atividades praticadas de forma não sustentável, não apenas na parte urbana, como também na parte rural, o que leva a uma degradação intensa. Foi constado que há relação entre a dimensão físico-ambiental e socioeconômica, o que é coerente, pois as condições ambientais físicas podem estar associadas às humanas, uma vez que tanto ações antrópicas impactam o meio ambiente, de forma a degradá-lo, quanto as condições desfavoráveis do ambiente físico atuam sobre fatores humanos.

33 Índice de Pobreza Hídrica Análise de alguns fatores que contribuíram para a pobreza hídrica no Estado de Sergipe Os municípios com maiores problemas relacionados a pobreza hídrica no Estado de Sergipe são: Riachão do Dantas (0,72) e Indiaroba (0,71) A Pobreza Hídrica na região está associada a questões relacionadas ao Acesso e Ambiente. No que se refere ao indicador de Acesso, existe uma forte ligação entre pobreza hídrica e pobreza de renda, uma vez que, mesmo existindo o fornecimento de água adequado e confiável, a renda das pessoas pode ser baixa para pagar os custos do usuário ao acesso adequado. Neste sentido, no que diz respeito a pobreza, ao realizar o cruzamento dos dados obtidos no presente trabalho com os gerados pela Vulnerabilidade da População à Degradação foi observado que dos 18 municípios identificados com alto índice de pobreza hídrica 13 deles também já foram mapeados com alto índice de pobreza social. Em relação ao Ambiente alguns desses municípios também, quando associados à degradação do solo apresentam áreas mapeadas com alto grau de degradação/desertificação como é o caso dos municípios de Porto da Folha, Monte Alegre de Sergipe e Gararu.

34 Estudos sobre a vulnerabilidade da agricultura frente às mudanças climáticas 1) Integração INLAND-LUCCME para simulação da expansão da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo Aptidão da canade-açúcar (precipitação e temperatura do ar) para o presente e em cenários de mudanças climáticas (RCP 4.5 e 8.5, MIROC-5 e HadGEM2-ES) Modelagem da produtividade Cana-de-açúcar INLAND Modelo de expansão da cana-de-açúcar (LUCCME, CCST/INPE) Para onde se dará a expansão da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo? Outras variáveis biofísicas e socioeconômicas Conservação do solo Período

35 Áreas com cana-de-açúcar para 2050 resultante da integração INLAND e LUCCME Evolução das produtividades média, mínima e máxima geradas pelo modelo INLAND de 2014 a 2050 para a projeção climática RCP 4.5 e RCP 8.5 As simulações demonstram possível expansão da cana-de-açúcar em 2050 para regiões cuja susceptibilidade do solo para erosão é mais alta, como é o caso principalmente da mesorregião de São José do Rio Preto em áreas com a presença de Argissolos. Fonte: Tese Doutorado de Grasiela O. R. Medeiros (CCST/INPE) orientadores Angelica Giarolla e Gilvan Sampaio (2016)

36 Estudos sobre a vulnerabilidade da agricultura frente às mudanças climáticas 2) Estimativa da ocorrência de temperatura máxima maior que 34 C durante o florescimento e maturação do cafeeiro, cenário A1B. Altas temperaturas promovem a queda da flor, afetando a produtividade. Ao longo dos anos, nota-se nas simulações o aumento da frequência de dias com temperatura máxima maior que 34 C em relação ao clima presente. Se não houver práticas de adaptação e caso essa situação se configure, poderá ocorrer perda de produção por causa da queda das flores do cafeeiro Campinas Pindorama Mococa Ribeirão Preto Rodrigues, et al. (2011)

37 3) AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA BEBIDA DO CAFÉ PRODUZIDO EM SÃO PAULO, BASEADAS NAS PROJEÇÕES CLIMÁTICAS DO MODELO Eta (CENÁRIO A1B-IPCC/SRES) A qualidade sensorial da bebida do café é classificada conforme a temperatura média do ar, sendo o ideal, a faixa média anual abaixo de 18oC, apesar do risco de geadas. Esse estudo mostrou que se ocorrer esse cenário A1B e se não houver nenhuma adaptação, a tendência é da qualidade da bebida permanecer como bebida Dura ou Rio, ou seja, sabor ruim para bebida. Estudos sobre a vulnerabilidade da agricultura frente às mudanças climáticas Tabela 4. Classificação da qualidade sensorial da bebida do café, adaptado de Bressani (2007). Bebida Rio Bebida Dura Bebida Mole Bebida Estritamente Mole Qualidade sensorial da bebida do café Tabela 5. Classificação da qualidade do café, segundo Camargo & Cortez (1998). Sabor forte e desagradável Sabor adstringente, gosto áspero Sabor suave e adocicado Sabor muito suave e adocicado Relação das temperaturas médias com a qualidade natural da bebida Inaptidão por calor T média Anual > 24 C Bebida Rio T média Anual > 23 C Bebida Dura 21 C < T Média Anual < 23 C Bebida Mole 18 C < T Média Anual < 21 C Bebida Estritamente Mole Inaptidão por risco de Geadas T média Anual < 18ºC T Média Anual < 17º C Resende et al. (2011)

38 Estudos sobre a vulnerabilidade da agricultura frente às mudanças climáticas 4) O aumento da temperatura do ar acima de limites ideais para as culturas agrícolas pode promover a aceleração do crescimento e consequentemente, afetar a produção e a qualidade do produto colhido. Nesse sentido, foram realizados dois estudos onde considerou-se o aumento da temperatura do ar durante o ciclo da soja e do cafeeiro. a) Projeções da duração do ciclo da cultura da SOJA baseadas no modelo regional Eta/CPTEC 40km (cenário A1B) REDUÇÃO DO CICLO DA SOJA a) b) b) Duração dos estádios floração-maturação do CAFÉ ARABICA (em dias), presente ( ) e cenário A1B ( ; ; ). REDUÇÃO DAS FASES DE CRESCIMENTO DO CAFEEIRO ARABICA Campinas Mococa c) d) Pindorama Ribeirão Preto Média do número de dias do ciclo da cultura da soja por período, considerando 1030 C acumulados, para as cidades de a) Cândido Abreu, b) Cerro Azul, c) Ponta Grossa e d) Telêmaco Borba. Figura 4 - Duração dos estádios floração-maturação do café arábica (em dias), para total acumulado de GD de 2733ºC.dia para as estações de Campinas, Mococa, Pindorama e Ribeirão Preto. Cenário presente ( ) e projeções do cenário A1B ( ; ; ). Os resultados mostraram que se não houver nenhuma adaptação, o ciclo da soja poderá encurtar e afetar a produção, ao longo dos anos. O mesmo vale para o cafeeiro, que poderá ter redução das fases de florescimento-maturação do grão. Tavares, et al. (2010) Rodrigues, et al. (2011)

39 Estudos de IVA e o setor de energia

40 Problemática da energia A questão da energia Alternativas consideradas limpas e renováveis minimizar as emissões preocupação atual Conflito com o uso da água: energia, agricultura ou abastecimento? Estratégia de adaptação? Diminuir (ou gerir) a vulnerabilidade? Aumento da demanda energética crescimento populacional futuro Qual o impacto das Mudanças Climáticas no setor energético? O modelo atual se sustenta? INSERÇÃO DE FONTES RENOVÁVEIS COMPLEMENTARIEDADE ENTRE AS FONTES 17/04/2017 Problemática da energia 40

41 ANÁLISE DE FREQUÊNCIA E PERÍODO DE RETORNO DOS VENTOS EXTREMOS MÁXIMOS Identificação de Impactos e da Vulnerabilidade do Sistema Elétrico As mudanças climáticas intensificam os eventos extremos de vento? TENDÊNCIA CLIMÁTICA - MANN-KENDALL Resultado da análise de tendência para as médias anuais da velocidade mínima e máxima diária do vento. VELOCIDADE MÍNIMA DO VENTO VELOCIDADE MÍNIMA DO VENTO TENDÊNCIAS CLIMÁTICAS DA VELOCIDADE MÁXIMA Tendências Positivas - ocorrem no Norte, Centro-Oeste, Sul e Sudeste, principalmente no interior do continente; Tendências Negativas - ocorrem nos locais 25 (NE), 13 (SE), 4 e 8 (CO); Tendências não significativas ocorrem predominantemente ao longo da costa. VELOCIDADE MÁXIMA DO VENTO VELOCIDADE MÁXIMA DO VENTO /04/

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43 Potencial Solar no Brasil Áreas degradadas estratégia de Adaptação? - Critérios para definição de áreas degradadas - Qual o percentual útil para geração de energia

44 Complementariedade entre fontes

45 Diagnósticos/análises diversas sobre problemas ambientais e sustentabilidade - o setor de energia

46 Problemática da energia A questão da energia Alternativas consideradas limpas e renováveis na matriz energética reduzir as emissões Questão atual que requer o diagnóstico do potencial Conflito com o uso da água: energia, agricultura ou abastecimento? Estratégia de adaptação? Minimizar (ou gerir) a vulnerabilidade? Aumento da demanda energética crescimento populacional Qual o impacto das Mudanças Climáticas no setor energético? O modelo atual se sustenta? INSERÇÃO DE FONTES RENOVÁVEIS COMPLEMENTARIEDADE ENTRE AS FONTES E A SUSTENTABILIDADE 17/04/2017 Problemática da energia 46

47 Diagnósticos Quantificação do recurso Mapeamento de potencial solar e eólico; 17/04/2017 Cenários Quantificação do recurso 47

48 Potencial Solar no Brasil Áreas degradadas - Estratégia de adaptação como alternativa para um problema ambiental

49 Expansão dos Parques Eólicos - Estratégia de adaptação