A Pegada Ecológica

Paulo V. D. Correia

Paulo M. C. Ferrão

SEMINÁRIO SOBRE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL SESSÃO II – 7 OUTUBRO 2004

Introdução

Os pilares do desenvolvimento sustentável:• O território• A socio-economia• O ambiente

O espaço e o tempo em sistemas complexos e dinâmicos

As ferramentas de análise e de apoio ao decisor

Conceito

Ferramenta de avaliação que permite estimar o consumo de recursos e os requisitos de assimilação de resíduos de uma determinada população humana ou de uma economia em termos da área correspondente de solo produtivo Condições de utilização do ‘Capital Natural’; medição dos desvios em relação às condições que possam considerar-se de equilíbrio ou de auto-sustentação

O relatório Brundtland

O Capital Natural

Conjunto de recursos naturais capazes de fornecer um fluxo de bens e de serviços com valor, no futuro

Tipos de capital natural

•Renovável (espécies e ecossistemas naturais e os seus ciclos)•Recuperável (água, ar e os seus ciclos)•Não renovável (energia fóssil, recursos minerais)

Tipos de espaços territoriais quanto à natureza da utilização do solo

• O solo pedológico – espaços naturais, espaços agrícolas, florestais e de pastagens• O solo para extracção de recursos naturais• O solo suporte – espaços adaptados

Recursos renováveis e auto-regeneração (espontânea e ajudada)

A Pegada Ecológica

Ferramenta para a determinação da:Área per capita necessária à vida de uma determinada pessoa ou comunidade, em função do seu modelo económico-social

Os indicadores de ‘desenvolvimento’ das sociedades desenvolvidas

Necessidades de espaço para:

•Espaços adaptados (‘não eco-produtivos’)•Produção de alimentos•Assimilação de CO2; regeneração da qualidade do ar, da água e do solo•Produtos da floresta e do mar•Produção de energia

• O limite máximo de capacidade de suporte -a imagem do ‘terrarium’ ou da ‘cápsula urbana’

Eden Project (Cornualha)

Biosphere Project (Arizona)

Biosphere Project (Arizona)

Tipos de solo existentes:

•Solo para energia (energia fóssil)•Solo ‘consumido’ – espaços edificados•Solo utilizado para – jardins (urbanos), agricultura, floresta de produção e pastagens•Solo ainda disponível – Florestas naturais (em auto-regeneração) e áreas não produtivas (desertos e áreas geladas)

Princípios básicos

•A conservação da matéria, a menos da conversão de matéria em energia (E=mc2)

•A primeira lei da termodinâmica – a conservação de energia

•A segunda lei da termodinâmica – uma seta no tempo, a noção de irreversibilidade

A segunda lei da termodinâmica – a lei do aumento de entropia:•Tanto os sistemas abertos, como os fechados, precisam de importar energia e matéria primárias, as quais degradam, contribuindo para o aumento global de entropia

•A economia está contida na eco-esfera

•A economia, para se manter, crescer e se desenvolver (aumento demográfico, aumento do capital artificial) depende da produção de energia e de matéria cedida pela eco-esfera (capital natural) e da capacidade de assimilação de resíduos da eco-esfera (com eventual redução da biodiversidade, poluição, alterações atmosféricas, etc.)

Sustentabilidade (durabilidade)

Corresponde às condições de equilíbrio da vida a longo prazo de qualquer comunidade e do seu espaço, no limite, da população mundial e da Terra, integrando o território, a sócio-economia e o ambiente

Consequências da evolução tecnológica e da prevalência de uma economia de valores sobre uma economia de recursos. A globalização, os sistemas abertos e os recursos exógenos.

Sustentabilidade

As localizações ecológicas do estabelecimentos humanos deixaram de coincidir com as suas localizações geográficas

A sobrevivência e crescimento das cidades e regiões ‘desenvolvidas’ depende cada vez mais de um vasto e cada vez mais global hinterland de paisagens ecologicamente produtivas

Sustentabilidade forte e fraca

Graduação do risco de degradação irreversível do capital natural

Sustentabilidade forte - Os stocks de capital natural devem ser mantidos a níveis constantes independente- mente do capital produzido artificialmente

Sustentabilidade forte e fraca

Sustentabilidade fraca – Se os ganhos de capital artificial forem superiores às perdas/carências de capital natural, o saldo global é positivo, mas o déficit ecológico pode ser muito elevado. O ‘equilíbrio’ só é possível à custa de elevados níveis de importação de recursos naturais (por exemplo, Holanda e Japão).

Potencialidades da ferramenta

•Melhor entendimento das forças por detrás das dinâmicas dos sistemas naturais e artificiais

•Determinação dos balanços biofísicos dos metabolismos das pessoas, famílias, cidades e regiões, medidos a partir dos fluxos materiais e energéticos de que estas entidades dependem

•Apoio ao planeamento sustentável

Planeamento sustentável

GLOCAL - Think global, act local

Metodologia de cálculo

Os métodos de cálculo consideram diferentes tipos de utilização da Terra, como sejam:

– Solo Arável e pastagens– Espaço adaptado– Mar– Floresta– Energia: absorção de CO2

Ecological Footprints of Nations, How Much Nature Do They Use? -- How Much Nature Do They Have? March 10, 1997

Mathis Wackernagel, Larry Onisto, Alejandro Callejas Linares, Ina Susana López Falfán, Jesus Méndez García, Ana Isabel Suárez Guerrero, Ma. Guadalupe Suárez Guerrero

With comments and contributions by Gianfranco Bologna, Hazel Henderson, Manfred Max-Neef, Norman Myers, William E. Rees and Ernst Ulrich von Weizsäcker

http://www.ecouncil.ac.cr/rio/focus/report/english/footprint/

Solo arável e pastagens

O solo arável corresponde ao solo mais produtivo, o qual pode gerar quantidades significativas de biomassa. Segundo a FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) existem na Terra, menos de 0.25 hectares per capita de solo arável.

As pastagens correspondem a zonas não tão produtivas como as de solo arável e que são utilizadas para alimentar gado. Actualmente, estima-se a sua disponibilidade em 0.6 hectares per capita. O seu potencial para produzir biomassa é muito inferior ao do solo arável e, adicionalmente, a sua conversão em carne contribui para reduzir a energia bioquimica disponível de um factor de 10.

Espaços adaptados e Mar

Os Espaços adaptados pelo homem, estendem-se hoje a valores que representam aproximadamente 0.03 hectares per capita.O Mar cobre mais de 6 hectares per capita. No entanto, estima-se que cerca de 95% da “produção ecológica” do mar ocorra em apenas 0.5 hectares per capita, os quais se usam para representar a capacidade produtiva do mar.

Medir a produtividade ecológica do mar em termos de área (e não de volume), faz algum sentido, porque os factores mais relevantes para a sua produtividade estão associados à absorção de enrgia solar e a trocas gasosas com a atmosfera.

Floresta

A Floresta é essencialmente utilizada para a produção de madeira. No entanto, serve muitos outros propósitos, como sejam a prevenção da erosão dos solos, a consolidação dos ciclos hidrológicos e a protecção da biodiversidade. Com esta definição, a floresta não é um candidato a sumidouro de CO2.

Actualmente, devem estar disponíveis cerca de 0.6 hectares de floresta per capita

Energia

A utilização de Energia obtida com base em combustíveis fósseis promove a libertação de CO2, o qual requer a sua absorção sob a forma de biomassa.

No entanto, este conceito é frágil, pois há que prever a conservação da biomassa de forma a que esta não venha a ser transformada em CO2.

Balanço

Adicionando os valores apresentados anteriormente, com valores disponíveis na Terra:– Solo arável: 0,25 hectares/capita– Espaços adaptados: 0,03 hectares/capita– Pastagens: 0,60 hectares/capita– Mar: 0,50 hectares/capita– Floresta: 0,60 hectares/capita

TOTAL: 2 hectares/capita

No entanto, nem todo o espaço disponível pode ser aproveitado pelo Homem, as outras cerca de 30 milhões de espécies devem ocupar algum desse espaço. Considerando, de acordo com a World Commission on Environment and Development, que pelo menos 12 % da capacidade ecológica lhes deve ser atribuido para preservação da biodiversidade, o que fica disponível para a humanidade são:

TOTAL disponível: 1,7 hectares/capita

Rumo à Lua?

Cálculos personalizados

population in 1997

ecological footprint

(in ha/cap)

available ecological capacity

(in ha/cap)

ecological deficit (if negative) (in ha/cap)

(all expressed in world average productivity, 1993 data) WORLD 5,892,480,000 2.3 1.8 -0.5 Argentina 35,405,000 4.6 3.8 -0.8 Australia 18,550,000 8.1 9.7 1.6 Austria 8,053,000 5.4 4.3 -1.1 Bangladesh 125,898,000 0.7 0.6 -0.1 Belgium 10,174,000 5.0 1.6 -3.4 Brazil 167,046,000 2.6 2.4 -0.1 Canada 30,101,000 7.0 8.5 1.5 Chile 14,691,000 3.5 4.9 1.4 China 1,247,315,000 1.2 1.3 0.1 Colombia 36,200,000 1.7 1.3 -0.4 Costa Rica 3,575,000 2.5 2.0 -0.5 Czech Rep 10,311,000 4.2 2.5 -1.7 Denmark 5,194,000 5.8 2.1 -3.7 Egypt 65,445,000 1.2 0.6 -0.5 Ethiopia 58,414,000 1.0 0.9 -0.1 Finland 5,149,000 6.3 9.6 3.3 France 58,433,000 5.7 3.8 -1.9 Germany 81,845,000 4.6 2.1 -2.5 Greece 10,512,000 3.9 1.3 -2.6 Hong Kong 5,913,000 2.7 0.5 -2.2 Hungary 10,037,000 2.5 2.0 -0.5 Iceland 274,000 9.9 2.5 -7.4 India 970,230,000 0.8 0.8 0.0 Indonesia 203,631,000 1.6 0.9 -0.7 Ireland 3,577,000 6.6 8.3 1.7 Israel 5,854,000 3.1 1.1 -2.0 Italy 57,247,000 4.5 1.4 -3.1

population in 1997

ecological footprint

(in ha/cap)

available ecological capacity

(in ha/cap)

ecological deficit (if negative) (in ha/cap)

(all expressed in world average productivity, 1993 data) Japan 125,672,000 6.3 1.7 -4.6 Jordan 5,849,000 1.5 0.6 -1.0 Korea, Rep 45,864,000 2.0 0.7 -1.3 Malaysia 21,018,000 2.7 1.7 -1.0 Mexico 97,245,000 2.3 1.4 -0.9 Netherlands 15,697,000 4.7 2.8 -1.9 New Zealand 3,654,000 9.8 14.3 4.5 Nigeria 118,369,000 1.7 0.8 -0.9 Norway 4,375,000 5.7 4.6 -1.1 Pakistan 148,686,000 0.8 0.9 0.1 Peru 24,691,000 1.7 1.5 -0.2 Philippines 70,375,000 2.2 0.7 -1.5 Poland, Rep 38,521,000 3.4 2.3 -1.1 Portugal 9,814,000 5.1 2.2 -2.9 Russian Federation 146,381,000 6.0 3.9 -2.0 Singapore 2,899,000 5.3 0.5 -4.8 South Africa 43,325,000 2.6 1.6 -1.0 Spain 39,729,000 4.2 2.6 -1.6 Sweden 8,862,000 5.8 7.8 2.0 Switzerland 7,332,000 5.0 2.6 -2.4 Thailand 60,046,000 2.8 1.3 -1.5 Turkey 64,293,000 1.9 1.6 -0.3 United Kingdom 58,587,000 4.6 1.8 -2.8 United States 268,189,000 8.4 6.2 -2.1 Venezuela 22,777,000 2.6 1.4 -1.2

Necessitariamos de ½

Espanha !

Limitações do conceito

Equidade e balanços sociais e económicos.

Os produtos considerados na métrica não são exaustivos e, em questões ambientais, nem sempre quantidade é perigosidade.

A pegada ecológica não inclui todos os impactes ambientais, apenas considera o consumo de recursos e a regeneração de resíduos pela biosfera. Todas as actividades que produzam emissões ou consumam recursos que não sejam regenerados pela Natureza, como metais pesados, materiais radioactivos, materiais bio-quimicos perigosos, libertação de CFCs ou, por exemplo, deposição de materiais quimicos usados em ambiente doméstico, não são contabilizadas nesta métrica.

PARA ALÉM DA PEGADA ECOLÓGICA

Tecnosfera: Modelação de sistemas tecnológicos. – É, de uma forma geral, uma fase na qual se consegue uma

elevada precisão ( a incerteza é inferior a um factor de 2)Ecosfera: Modelação de mecanismos ambientais.

– É, de uma forma geral, uma fase na qual a incerteza pode abranger ordens de grandeza

Valoresfera: Modelação opções subjectivas. – Por exemplo, avaliar a importância relativa de diferentes

categorias de impacte ambiental. Tipicamente uma área no foro das ciências sociais. Não é correcto falar de incertezas porque não há uma verdade absoluta

ECOSFERA

INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA

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CANCRODeplecção de recursos

Redução de biodiversidade

Doenças respiratórias

INVENTÁRIO

MIDPOINT

ENDPOINT

Mecan

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CT

IVA

Parâmetro deavaliação INDICADOR

AUMENTO MARGINAL DEMORTALIDADE

SAÚDE

DEGRADAÇÃO DO

ECOSSISTEMA

ECO-INDICADOR

CFCPbCd

PAHDUSTVOSDDTCO2SO2NOX

P

CAMADA DE OZONO

METAIS PESADOS

CARCINOGENIA

SMOG DE VERÃO

SMOG DE INVERNO

Intervençãoambiental Cat. Impacte

PESTICIDAS

EFEITO DE ESTUFA

ACIDIFICAÇÃO

EUTROFIZAÇÃO

ECOINDICADOR 95

Eco-indicador 95 EcoIndicador 99

Eco-indicador 95 Eco-indicador 99: Bottom-up approach Top-Down approach

– Saúde Humana (todos os seres humanos, no presente e no futuro, devem estar livres de doenças ou morte por causas ambientais)

– Qualidade dos Ecosistemas ( as espécies não devem sofrer alterações disruptivas das suas populações ou localização geográfica)

– Recursos (os recursos naturais essenciais para a subsistência da sociedade humana, devem estar disponíveis para as futuras gerações)

Saúde Humana

DALY – Disability Adjusted Life YearsEste valor é calculado com base em contributos de:

– Doenças Respiratórias

– Cancro

– Alterações climáticas

– Diminuição da camada de ozono

– Radiação ionizante

Saúde Humana

Metodologia de cálculo:Consequências do poluente: relacionar as emissões a

uma alteração temporária da composiçãoExposição: relacionar a alteração da concentração

com a dose que os indivíduos recebemEfeito: relacionar a dose com o número e o tipo de

efeito na saúdePerturbação à vida: relacionar o efeito com DALY

(Disability Adjusted Life Years)

Qualidade dos ecosistemas

PDF*m2*ano – Percentagem de espécies que desapareceram de uma área durante determinado tempo

Este valor é calculado com base em contributos de:– Ecotoxicidade (PAF – Potentially Affected Fraction, %

de espécies expostas a uma concentração nociva)

– Acidificação e Eutrofização (POO – Probability of Ocurrence, de uma planta num determinado local, PDF = 1-POO)

– Utilização do solo (PDF – Potentially Disappeared Fraction)

RECURSOS

MJ/kg – Energia adicional que será necessário gastar para extrair este recurso, quando a humanidade tiver extraído N vezes superior ao total extraído até 1990. Tomou-se N=5

A pegada ecológica deixa-nos, no entanto, uma lição:

A área biologicamente produtiva disponível por pessoa é inferior a 2 hectares.A pegada Ecológica média excede já significativamente (>30%) a área disponível.Estamos perante um “deficit de sustentabilidade”: O capital natural, de cuja sobrevivência dependemos, está a diminuir.

Bibliografia

•Wackernagel, Mathis e William Rees (1996) – Our Ecological Footprint - Reducing Human Impact on the Earth -, New Society Publishers, Gabriola Island, British Columbia, Canada.

•Chambers, Nicky, Craig Simmons e Mathis Wackernagel (2000) – Sharing Nature’s Interest – Ecological Footprints as an Indicator of Sustainability - Earthscan Publications, Ltd., London and Sterling, VA, USA.

•Bond, S. (2002) – Ecological Footprints – Guide for Local Authorities - World Wildlife Fund.

Sites

www.sustainable-cities.org/indicatorswww.citylimitslondon.comwww.eea.eu.intwww.johannesburgsummit.orgwww.unep.org/GEO/geo3/index.htmwww.earthday.net/footprintwww.wwf-uk.orgwww.sustainable-development.gov.ukwww.environment-agency.gov.ukhttp://www.redefiningprogress.org/publications/ef1999.pdf