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Diagnóstico ambiental dos sistemas agropecuários da bacia hidrográfica
dos rios Mogi-Guaçú e Pardo utilizando indicadores de desempenho emergético
Feni Agostinho*; Luis Alberto Ambrósio**; Enrique Ortega**FEA – UNICAMP; **Instituto Agronômico de Campinas
LEIA
Introdução
Ferramentas:(a) Pegada Ecológica (Rees, 1990; Worldwide Fund for
Nature);(b) Índice de Sustentabilidade Ambiental (Samuel-
Johnson e Esty, 2000; World Economic Forum);(c) Análise Emergética (Odum, 1996);(d) Pegada Ecológica Modificada (Zhao et al., 2005).
introdução
Análise Emergética + SIG: utilizado para diagnosticar pequenas propriedades agrícolas;
Como diagnosticar Bacias Hidrográficas?
Análise emergética espacial poderia reduzir o tempo e o custo no diagnóstico de bacias hidrográficas
hipótese
Metodologia
área de estudo
Bacia hidrográfica dos rios Mogi-Guaçú e Pardo
3.165.207,04 ha
Importância Econômica
Brasil em relação ao mundo:33% da cana-de-açúcar (60% em SP)9% das cabeças de gado (7% em SP)30% das laranjas (80% em SP)30% do café em grão (9% em SP)
Características
94 municípios; Grande variabilidade de:
Solos; Topografia; Vegetação; Condições sócio econômicas; Produtos;
Bacia ideal para o diagnóstico para elaborar propostas de novos modelos de agricultura que objetivem ao desenvolvimento sustentável.
uso da terra (2002)*
Uso da terra Área (ha) Percentual (%)
Cana-de-açúcar 1.629.027,76 51,5
Cafeicultura 22.588,20 0,7
Cultura anual 80.862,36 2,6
Cultura anual-irrigação (pivô) 33.354,87 1,1
Fruticultura 236.288,75 7,5
Pastagem 392.621,72 12,4
Silvicultura 109.710,43 3,5
Seringueira 3.401,43 0,1
Floresta e vegetação ripária 464.160,55 14,7
Cerrado 62.778,07 2,0
Área de mineração 655,76 0,0
Áreas urbanas 75.502,06 2,4
Corpos d’água 49.773,10 1,6
Outros 4.481,99 0,1
Total 3.165.207,04 100,0
* Projeto ECOAGRI (2007)
Sistemas
avaliados
análise emergética - diagrama
Fluxos de energia, massa
ou dinheiroTransformidade Fluxos de
emergia (seJ/ano)* =
renováveisR
materiaisM
serviçosS
não-renováveis
N
emergia totalY=I+F
energia produzida
E [J/ha.ano]
sistema
recursos da natureza
I=N+R
recursos da economiaF=M+S
análise emergética - índices
1. Transformidade ……………………………………………….. Tr = Y/Ep
2. Renovabilidade …………………………………………………. %R = R/Y
3. Razão de rendimento emergético ………………… EYR = Y/F
4. Razão de investimento emergético ……………… EIR = F/I
5. Razão de carga ambiental ……………………………… ELR = N/R
6. Índice de sustentabilidade emergética ……….. SI = EYR/ELR
7. Razão de intercâmbio emergético ………………… EER = Y/($*seJ/$)
Odum, H.T., 1996. Environmental Accounting, EMERGY and Decision Making. John Wiley, New York, 370 pp.
Brown, M.T., Ulgiati, S., 2004. Emergy Analysis and Environmental Accounting, Encyclopedia of Energy, Vol 2: 329-354.
Ortega, E., Anami, M., Diniz, G., 2002. Certification of food products using emegy analysis. In: Proceedings of 3 rd International Workshop Advances in Energy Studies, Porto Venere, Italy, 227-237.
Ortega, E., Gusman, J.M., Ambrosio, L.A., Beskow, P., Margarido, L.A. and Takahashi, F. 2008. Proposal to review the emergy indices for a proper assessment of sustainable rural systems In: Proceedings of 5 th Biennial Emergy Research Conference, Gainesville, Florida.
externalidades negativas
Externalidades negativas *
(prejuízo socio-ambiental)
Reino Unido
(milhões USD/ano)
Água 458
Ar 2203
Solo 190
Biodiversidade e paisagem 249
Saúde humana 1537
Total milhões USD/ano: 4637
Total USD/ha.ano: 411
* Pretty, J.N., Brett, C., Gee, D., Hine, R.E., Mason, C.F., Morison, J.I.L., Raven, H., Rayment, M.D., van der Bijl, G., 2000. An assessment of the total external costs of UK agriculture. Agricultural Systems.
Externalidades negativas foram contabilizadas na análise emergética como serviços adicionais.
Exemplo de algumas externalidades resultantes da produção de soja e cana-de-açúcar manejadas em latifúndios de maneira convencional:
Quem arca com esses custos (prejuízos)? SOCIEDADE
Bioma natural Insumos
Trabalho escravoProblemas sociais Prejuízos ao solo
non-renewableresources
N
Perda de serviços ambientais
Efeito estufa
Soja Cana
externalidades negativas
Prejuízos à água
Source: Millennium Ecosystem Assessment
serviços ambientais
Bioma Valor em USD/ha/ano *
1. Marinho 577
1.1. Oceano aberto 252
1.2. Costa 4.052
2. Terrestre 804
2.1. Floresta 969
2.2. Área de pastagem 232
2.3. Brejos 14.785
2.4. Lagos e rios 8.498
2.5. Desertos -
2.6. Tundra -
2.7. Gelo e Rocha -
2.8. Culturas agrícolas 92
2.9. Áreas urbanas -
* Costanza, R., D’Arge, R., De Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limburg, K., Naeem, S., O’Neill, R.V., Paruelo, J., Raskin, R.G., Sutton, P. and Van den Belt, M., 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature. 387: 253-260.
serviços ambientais
Resultados
diagrama ternário emergético
(1) cana; (2) cana+amendoim; (3) cana+soja; (4) cana+amendoim+soja; (5) café grupo 1; (6) café grupo 2; (7) café grupo 3; (8) café grupo 4; (9) cultura anual irrigada por pivô; (10) cultura anual não irrigada por pivô; (11) fruticultura; (12) pastagem; (13) eucalipto e pinus; (14) seringueira; (15) floresta e vegetação ripária; (16) cerrado;
Giannetti, B.F., Barrella, F.A., Almeida, C.M.V.B., 2006. A combined tool for environmental scientists and decision makers: ternary diagrams and emergy accounting. Journal of Cleaner Production. 14: 201-210.
EIR vs %R Utiliza mais Mn e SnUtiliza mais Mr, Sr,
R e N
Faixa de renovabilidade para sistemas convencionais de produção agrícola. Indica baixa sustentabilidade.
Faixa de renovabilidade para sistemas agroecológicos
ESI: Valores menores que 1 indicam baixa relação benefício/custo (EYR/ELR)
EYR: Valores menores que 2 indicam sistemas convencionais, altamente dependentes de recursos da economia.
EIR vs (EYR; ELR; ESI)ELR: Valores maiores que 2 indicam sistemas que causam grande impacto sobre o meio ambiente.
distribuição espacial do ESI
Baixa relação benefício / custo
Alta relação
políticas públicas diferenciadas
Produção de frutas, cana-de-açúcar, cultura anual e áreas com pastagem. Inserir conceitos ecológicos em todos os sistemas: rotação nos piquetes para pastagem; rotação e consorciamento de culturas; maior diversidade de culturas; uso de insumos orgânicos regionais; respeito às leis ambientais brasileiras.
Produção de café e áreas com pastagem em região com elevada declividade. É necessário respeitar as leis ambientais e deixar as áreas com elevado declive ocupadas com vegetação natural, além de inserir conceitos ecológicos na produção de café. Grandes áreas de pastagens devem ser extintas e/ou manejadas ecologicamente.
Produção de culturas anuais, frutas, cana-de-açúcar, silvicultura e áreas com pastagem. É necessário a inclusão de manejo ecológico nessa região, principalmente rotação e consorciamento de culturas nas áreas de fruticultura, cultura anual e cana-de-açúcar.
Produção de cana-de-açúcar. É necessário o plantio de leguminosas e/ou oleaginosas na reforma do canavial. Seria interessante estudar possibilidades de consorciamento com outras culturas entre as linhas do canavial. Deveriam ser ampliadas as atividades com os meeiros e os arrendatários.
abordagem econômica
Renda Líquida (USD/ha/ano) = Receita Bruta – Custos
Rentabilidade (%) = (Renda Líquida / Custos)*100
Foram contabilizados os materiais e serviços provindos da economia e da natureza usando a análise emergética. As externalidades negativas também foram contabilizadas como serviços.
É a receita bruta convencional somada aos serviços ambientais calculados por Costanza et al. (1997).
Receita Receita
Renda Renda
abordagem econômica
Como melhorar a rentabilidade? (diminuir custos e aumentar receita)
1) Diminuir externalidades negativas (agroecologia);
2) Utilizar mais recursos renováveis da natureza (agroecologia);
3) Aumentar o preço dos produtos (agroecologia).
Produto Preço de venda real (R$/unidade)
Unidade EER Preço de venda equilibrado (R$/unidade)
Cana 0,03 kg 4,24 0,13
Café grupo 1 4,42 kg 3,38 14,94
Café grupo 2 4,42 kg 2,56 11,32
Café grupo 3 4,42 kg 2,29 10,12
Café grupo 4 4,42 kg 2,71 11,98
Cult. anual irrig. 2,89 kg 2,33 6,73
Cult. anual 0,36 Kg 1,56 0,56
Fruticultura 0,19 Kg 3,86 0,73
Euc. e Pinus 50,00 m3 2,76 138,00
Seringueira 2,49 kg 13,87 34,54
Conclusões
conclusões Transformidade (Tr): Área de silvicultura e cana-de-açúcar (todos os grupos) mostraram melhor eficiência na transformação de energia do que os outros sistemas porque variou de 2 a 8 vezes o valor das áreas naturais, enquanto os outros sistemas variaram de 30 a 130 vezes o valor das áreas naturais;
Renovabilidade (%R): Melhor performance para a áreas com seringueira (55%) em relação aos outros sistemas agrícolas que possuem valores de 20% a 30%, tornando evidente que esses sistemas dependem de recursos econômicos não-renováveis (basicamente petróleo). Os sistemas naturais possuem valores de aproximadamente 90%;
Razão de rendimento emergético (EYR): Todos os sistemas agrícolas utilizam grandes quantidades de energia não-renovável da economia e uma pequena quantidade derivada da natureza e renovável da economia. Os valores variam de 44% a 75% a dependência de recursos não-renováveis da economia, enquanto para os sistemas naturais essa porcentagem é igual a zero. Isto indica um alto risco para os sistemas agrícolas porque a oscilação do mercado e o aumento do preço do petróleo poderão afetá-los;
conclusões
Razão de investimento emergético (EIR): Para as áreas com seringueira e silvicultura, grande quantidade de recursos da natureza e renováveis da economia (de 0.77 a 0.90 unidades de energia não-renováveis da economia por unidade de energia das outras fontes) são utilizadas em comparação aos outros sistemas que tiveram valores variando de 1.57 a 2.94. Para os sistemas naturais esse valor é igual a zero. É urgente introduzir conceitos ecológicos nesses sistemas agrícolas para melhorar sua habilidade em usar recursos locais renováveis com baixa dependência de energia externa;
Razão de carga ambiental (ELR): As áreas de seringueira geram baixo impacto ambiental (0.82) em comparação aos outros sistemas agrícolas (variando de 2.15 a 3.88). Sistemas naturais resultaram em valores abaixo a 0.18. Esse fato é também evidenciado pelo índice de Sustentabilidade Emergética (ESI) que mostra melhor desempenho para a seringueira (2.81) do que os outros sistemas agrícolas (variando de 0.35 a 0.89);
conclusões
O Lucro Líquido e a Rentabilidade calculados através da economia convencional (neoclássica) mostrou bom desempenho para todos os sistemas estudados. Quando calculamos esses indicadores através da economia ecológica (emergia), todos os sistemas de produção passam a ter prejuízo.
Razão de intercâmbio emergético (EER): Mostra que nenhum dos sistemas agrícolas que foram analisados obtém na venda de seus produtos toda a emergia utilizada para produzi-lo. Em termos gerais, o preço recebido na venda dos produtos agrícolas subestima seu valor verdadeiro, consequentemente, o preço de venda deve ser maior do que aquele determinado pelo mercado;
Feni Agostinho
Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada
Faculdade de Engenharia de Alimentos – UNICAMP
www.unicamp.br/fea/ortega
Projeto ECOAGRI
http://ecoagri.cnptia.embrapa.br/
informações e contato