Reunião GT da Pecuária (Grupo de Trabalho da Pecuária Sustentável)

Transcrição

1 Reunião GT da Pecuária (Grupo de Trabalho da Pecuária Sustentável) Critérios do IPCC para o inventário de GEEs, e os resultados das pesquisas realizadas no Brasil sobre emissões e remoções desses gases pela bovinocultura Bruno Alves Embrapa Agrobiologia Magda Lima Embrapa Meio Ambiente

2 Fluxos de gases de efeito estufa pela mudança de uso do solo CH 4 CO 2 N 2 O Perda de vegetação e mudança de estoques de C do solo Ruminantes CH 4 CO 2 N 2 O Aumento do N disponível do solo Área nativa Conversão para uso agrícola

3 Parte aérea da vegetação nativa: Mg C ha -1

4 Gases de efeito estufa na pastagem CO 2 CH 4 N 2 O Quantidade de C do solo cm Matéria orgânica 50 a 200 Mg ha -1 Carbono orgânico

5 CO 2 CO 2 Carbono no solo CO 2 CO 2 CO 2 CO 2 Parte aérea C-palha CO 2 C-raízes MOS A matéria orgânica (carbono) do solo é o resultado líquido da deposição de resíduos e de sua decomposição.

6 Emissões de metano por ruminantes Microrganismos no rúmen produzem o metano, que é emitido por eructação. Cedido por Magda Lima - CNPMA

7 Produção de N 2 O nas pastagens NH 4 + NO 3 - N 2 O Desnitrificação Produz um efeito estufa igual ao de 310 moléculas de CO 2 N 2 Fertilizantes, excretas e resíduos Redução da aeração do solo

8 Gás de efeito estufa N 2 O Desnitrificação NO 3- - Lixiviação

9 O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, (IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change) Estabelecido em 1989 pelo Programa Ambiental das Nações Unidas (UNEP) e pela Organização Meteorológica Mundial (WMO) para prover o mundo com informação clara sobre o atual estado das mudanças climáticas e suas conseqüências ambientais e sócioeconômicas. Primeiro relatório produzido em 1990 Criação da Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudanças do Clima

10 Convenção do Clima Compromisso brasileiro Realização de inventário das fontes e sumidouros de gases de efeito estufa Mitigação: Intervenção antrópica para reduzir as emissões ou aumentar os sumidouros de gases de efeito estufa (IPCC, 1996)

11 Inventário de GEEs na Convenção Sob a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, todas as Partes tem que apresentar seus inventários nacionais de gases de efeito estufa, utilizando metodologias comparáveis, a serem acordadas pela Convenção.

12 Manuais do IPCC para Inventários Nacionais de Gases de Efeito Estufa Manual de 1995 Manual Revisado de 1996 Guia de Boa Prática e Tratamento de Incertezas de 2000 (GPG 2000) Guia de Boa Prática para Uso da Terra, Mudança do Uso da Terra e Florestas de 2003 (GPG/LULUCF) Manual de 2006

13 Tiers (Níveis) Geralmente, o IPCC indica metodologias para estimativa de emissões e remoções de GEE em três níveis de detalhe: do tier 1 (método default) ao Tier 3 (o método mais detalhado) Cada método de estimação (em particular no Manual 2006) apresenta abordagens nos três níveis. Para algumas estimativas, o Tier 1 pode ser aplicado, enquanto para outras, o Tier 3 pode ser o mais adequado. Seleção do tier pode variar entre inventários nacionais e estaduais ou municipais Importância de considerar as incertezas no processo de geração das estimativas de emissão ou remoção de gases de efeito estufa.

14 O uso de Tiers Em geral, as estimativas de emissão ou remoção são obtidas a partir do produto entre dado de atividade e fator de emissão. Por exemplo, para estimar as emissões de CO 2 por desmatamento, as abordagens Tier 1 e 2 do IPCC requerem uma estimativa da área desmatada (dado de atividade) e o conteúdo médio de carbono na biomassa (acima do solo, abaixo do solo) Tier 1 utiliza valores default propostos pelo IPCC para fatores de emissão Tier 2 utiliza valores nacionais Tier 3 utiliza métodos mais elaborados como, por exemplo, modelagem. A escolha do Tier dependerá das capacidades e disponibilidade de dados no país.

15 Mudanças nos estoques de C do solo (IPCC 2006) Tier 1 As emissões ou remoções de CO 2 decorrentes das mudanças nos estoques de C do solo são estimadas indiretamente. São computadas na relação entre o estoque de C do solo após a mudança de uso em relação ao estoque de C existente na área de referência (vegetação nativa). Os estoques de C são computados para uma profundidade de 30 cm.

16 Efeito do uso do solo sobre as mudanças nos estoques de C do solo (IPCC 2006) de C do solo Floresta Pastagem Seqüestro Estoque Lavoura Emissão 20 anos Tempo

17 Emissões de N 2 O de excretas de bovinos em pastagens (IPCC, 2006) Tier 1 De acordo com o IPCC (2006): O total de N excretado por 1 U.A. na América do Sul é estimado em 162 g N dia -1. Emissões diretas de N 2 O de excretas (fezes e urina) bovinas equivalem a 2% do total de N presente nas excretas. Emissões indiretas - Para cada kg N na forma de excreta depositada no solo, 20% são volatilizados e 30% lixiviados. Dos 20% volatilizados, 1% é emitido como N 2 O, e dos 30% lixiviados, 0,75% são emitidos como N 2 O. Assim, com 1 U.A. ha -1, são produzidos 59,13 kg N ha -1 ano -1 como excretas. Desse total, 50%, ou 29,6 kg N ha -1 ficam no solo, e o restante é volatilizado ou lixiviado. De forma direta, são emitidos 0,59 kg N-N 2 O, ou 0,93 kg N 2 O ha -1 ano -1. Indiretamente, são emitidos 0,25 kg N-N 2 O, ou 0,39 kg N 2 O ha -1 ano -1. Em resumo, para bovinos de corte, 1 U.A. ha -1 emite anualmente 1,32 kg N 2 O ha -1, ou o equivalente a 410,5 kg CO 2 eq ha -1 ano -1, como N 2 O.

18 Metano de bovinos Método de cálculo das emissões Passo 1: 1- Sub-divisão da pecuária por categorias de espécies; 2 - Subdivisão da população de bovinos, em gado de corte e vacas ordenhadas. O gado de corte é sub-dividido em sub-categorias 3- Quantificação censitária.

19 Método de cálculo das emissões Passo 2: 1 - Estimativa dos fatores de emissão de metano para cada categoria de animais -gadodecorteedeleite - manejo de dejetos animais provenientes de bovinos e suínos 2- Levantamento de dados sobre consumo alimentar de cada espécie, práticas de manejo, quantidade de dejetos produzida, taxa de digestibilidade, taxa de prenhez, taxa de natalidade e outros parâmetros zootécnicos.

20 Método de cálculo das emissões Passo 3: 1- Multiplicação de fatores de emissões pelas populações de cada categoria de animais, e sub-grupos, no caso de gado de corte; 2- Somatória dos totais de emissões de metano por fermentação entérica e de manejo de dejetos por categoria de animais.

21 Níveis de detalhamento das estimativas Tier 1: Caracterização básica para populações animais: valores default Tier 2: Caracterização mais aprofundada para populações animais, com informações mais detalhadas sobre estimativas de consumo de alimento para animais típicos em cada subcategoria, bem como sobre a qualidade da dieta, produtividade animal, digestibilidade, entre outros fatores. Uso de taxas de excreção de N para categorias animais Tier 3: O método Tier 3 utiliza procedimentos alternativos de estimativa com base em uma metodologia específica do país.

22 Consumo de alimento e produção de esterco por gado de leite e de corte Dados default para a América Latina (IPCC, 1996) Categoria animal Subpopulação Peso (Kg) Digestib. do alimento (%) Consumo de energia (MJ/dia) Consumo de alimento (kg/ dia) Produção de Esterco (kg /h/dia em matéria seca) Sólidos voláteis (kg/h/dia) Gado de leite Média % 145,9 7,9 3,16 2,91 0,13 Gado de corte Fêmeas % 148,0 8,0 3,21 2,95 0,10 adultas Machos % 144,0 7,8 3,12 2,87 0,10 adultos Jovens % 107,5 5,8 2,33 2,14 0,10 Média % 124,4 6,7 2,70 2,48 0,10 m 3 CH 4 / Kg SV

23 Valores padrão (default) de emissão de metano por fermentação entérica, por categoria animal, para a América Latina (IPCC, 2006) Categoria animal Emissão de metano (kg/cabeça/ano) Gado de leite 63 Outro gado 56 Bubalinos 55 Ovinos 5 Caprinos 5 Eqüinos 18 Camelos 46 Mulas e Asnos 10 Suínos 1

24 O Brasil precisa conseguir dados para suas condições de ambiente, rebanho e manejo para propor novos fatores de emissão ou adaptar modelos de simulação para melhor demonstrar o impacto da pecuária nas emissões de GEEs

25 Também é fundamental entender como os gases são produzidos nas condições brasileiras para que práticas de mitigação sejam desenvolvidas

26 O que já sabemos sobre as emissões no Brasil?

27 A degradação da pastagem faz com que haja perda de matéria orgânica do solo, ou emissão de CO2 para atmosfera. CO2 CO2 CO2 Degradação da pastagem CO2

28 3 Variação dos estoques de C no solo com a degradação da pastagem Chapadão do Sul, MS (Argila = 11 %) Luz, MG (Argila= 77 %) Pastagens: Produtiva = 38,2 Degradada = 29,7 Pastagens: Produtiva = 164,6 Degradada = 138,0 Perdas de até kg CO 2 ha -1 ano -1 Itaporã, MS (Argila=46 %) Pastagens: Produtiva = 95,4 Degradada = 85,1 (Fisher et al., 2007) Penápolis, SP (Argila = 26 %) Pastagens: Produtiva = 62,0 Degradada = 60,5

29 Recuperar a pastagem e/ou mantê-la produtiva é fundamental para seqüestrar e/ou manter seqüestrado o C no solo.

30 Estoques de C em solos sob pastagens de Brachiaria spp., produtivas, e sob vegetação nativa Local Prof. de Vegetação nativa Estoque Mg C ha -1 Pastagem amostragem (VN) Pastagem VN Itabela, BA cm B. humidicola Mata Atlântica 34,3 32, cm 44,5 42, cm 92,2 91,7 Luz, MG cm B. brizantha Cerradão 84,3 70, cm 164,6 117,0 Chapadão do Sul, MS cm B. brizantha Cerrado 38,2 34, cm 62,6 57,1 3 Piracanjuba, GO cm B. brizantha Cerradão 22,6 31, cm 44,0 50, cm 124,3 127,4 Goiânia, GO cm B. decumbens Cerradão 84,4 65, cm 185,9 151,2 Planaltina, DF cm B. brizantha Campo Limpo 37,3 31, cm 61,1 54, cm 113,0 99,7 Tarré et al (2001) ; Bráz (2005) ; Oliveira et al (2006) ; Santos (2005) ; Silva et al (2004).

31 Efeito do uso do solo sobre as mudanças nos estoques de C do solo (IPCC 2006) de C do solo Floresta Pastagem Seqüestro Estoque Lavoura Emissão 20 anos Tempo

32 Acumulação, ou seqüestro, de C no solo é finita. A quantidade que pode ser seqüestrada depende do manejo, histórico, textura, clima, produção etc. Qde de C do solo Manejo Máx Potencial de seqüestro de C Tempo

33 O estoque de C estabiliza com o tempo, mas as emissões de N 2 O se mantém Carbono do solo N 2 O e CH 4 Cumulativas Novo equilíbrio Tempo

34 Emissões de metano por ruminantes Microrganismos no rúmen produzem o metano, que é emitido por eructação. Cedido por Magda Lima - CNPMA

35 Técnica do SF 6 Coleta e Quantifiçação de Metano Westberg et al., 1989; Johnson & Johnson, 1995

36 Aparato de Coleta de Metano Cangas de armazenamento de gases Válvulas e tubos capilares

37 Preparo de material introduzido no rúmen do animal

38 Coleta de metano e SF 6 em vaca leiteira

39 Estação seca Estação úmida

40 Emissões de metano por gado de corte - Nelore Category Weight % of total herd CH 4 g/d* Winter Spring Summer Fall CH 4 kg/animal year Bulls 500 > Cows Heifers (7 months to 2 y.) Heifers (2-3 years) Males (7 months to 2 y.) Males (2-3 years) Males (3-4 years) Males (4 years ) 450> ,0 Mean

41 Emissão de metano x qualidade de forragem g CH4 4/kg GPV Fonte: Kurihara et al Pastagem tropical Melhorar a qualidade de pastagem é uma estratégia de mitigação de emissão de metano Grãos 0 0,5 1 1,5 2 GPV (kg/dia)

42 - Melhoramento genético - - Melhoramento da produção animal pela oferta de mais e melhor alimento (forragens de boa qualidade, concentrado de silagem de milho, etc.)

43 Produção de N 2 O no solo As excretas dos animais são o maior problema em sistemas extensivos

44 Medições de emissão de N2O de excretas na Embrapa Agrobiologia

45

46 Experimento para quantificação das emissões de N 2 O de excretas no inverno (poucas chuvas) Controle Fezes Urina µg N-N N 2 O m -2 h FE urina = 0,1 % FE fezes = 0,0 % 0 12/03 19/03 26/03 02/04 09/04 16/04 23/04 30/04 07/05 Urina é a via mais importante de produção de N 2 O

47 Experimento para quantificação das emissões de N 2 O de excretas no período de setembro e outubro 1000,00 900,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 Urina Fezes Controle µgn-n2o/m²/h 200,00 100,00 0,00 29/s et 1/out 3/out 5/out 7/out 9/out 11/out 13/out 15/out 17/out 19/out 21/out 23/out 25/out 27/out -100,00

48 Fluxos de N 2 O de excretas em pastagem de Santo Antonio de Goiás (verão) FE urina = 2,57 e 1,61 % FE fezes = 0,14 e 0,29 % µg N-N N 2 O m -2 h Controle Urina Fezes /nov 8/dez 28/dez 17/jan 6/fev 26/fev 18/mar 7/abr 27/abr

49 (2006) 2% do N depositado como excretas em pastagens (fezes e urina) Em resumo, para bovinos de corte, 1 U.A. ha -1 emite anualmente 1,32 kg N 2 O ha -1, ou o equivalente a 410,5 kg CO 2 eq ha -1 ano -1.

50 Efeito da concentração de N na dieta na excreção de N de carneiros (Barrow & Lambourne, 1962) N excret tado (Ruf) Excreção total Excreção fecal Conteúdo de N da dieta (%) O manejo para aumentar a produção da pastagem, com mais N, também aumenta o conteúdo de proteína Emissões maiores de N 2 O, pela maior conteúdo de N na urina

51 Aumentando-se a produtividade da pastagem... CO 2 CH 4 N 2 O CO 2 CH 4 N 2 O Estoque de C do solo Balanço??

52 Cenários para duas condições de pastagens Produção e produtividade de pastagens de capim Tanzânia submetidas a manejos variados (Euclides et al., 1997; 1999; 2000; 2001) Pastejo contínuo Estabelecimento (kg/ha) calcário 400 da fórmula microelementos 800 da fórmula microelementos Adubação Manutenção (kg/ha) Sistema de pastejo Taxa lotação (cab/ha) Ganho de peso (g/cabeça/dia) Seca Águas Seca Águas Ganho de peso (kg/ha/ano) Sem Contínuo 2,1 2, de N (anualmente) 2 o ano: 500 gesso e calcário Contínuo 3,2 4,

53 Emissões anuais de CO 2 eq absolutas Pastejo Adubação Manutenção CO 2 eq Excretas + N CO 2 eq CH 4 entérico CO 2 Fóssil (N fert) CO 2 eq Total Kg ha -1 Kg ha -1 Kg ha -1 Kg ha -1 Contínuo Sem N Contínuo Com 50 kg N ha

54 Considerações finais Manter o pasto produtivo é fundamental para seqüestrar ou manter seqüestrado o C no solo, aumentar a produtividade e, conseqüentemente, reduzir as emissões de metano As emissões de N 2 O derivadas das fezes bovinas não podem ser consideradas as mesmas das da urina, tal como ocorre na elaboração do inventário nacional de GEEs que usa a metodologia do IPCC. É importante avaliar até que ponto a intensificação na produção permite mitigar emissões de GEEs.

55 Muito obrigado!