A MUDANÇA DO ESTOQUE DE CARBONO POR TRANSFORMAÇÃO DA TERRA E SEU USO NO INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA DE PRODUTOS DE ORIGEM RENOVÁVEL: ESTUDO DE CASO DA POSSÍVEL EXPANSÃO DA PALMA DE ÓLEO NA AMAZÔNIA LEGAL BRASILEIRA

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA E DE MATERIAIS MARCELA VALLES LANGE

A MUDANÇA DO ESTOQUE DE CARBONO POR TRANSFORMAÇÃO DA TERRA E SEU USO NO INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA DE PRODUTOS DE ORIGEM RENOVÁVEL: ESTUDO DE CASO DA POSSÍVEL EXPANSÃO DA PALMA DE ÓLEO NA AMAZÔNIA LEGAL BRASILEIRA

DISSERTAÇÃO

CURITIBA 2012

MARCELA VALLES LANGE

A MUDANÇA DE ESTOQUE DE CARBONO POR TRANSFORMAÇÃO DA TERRA E SEU USO NO INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA DE PRODUTOS DE ORIGEM RENOVÁVEL ESTUDO DE CASO DA POSSÍVEL EXPANSÃO DA PALMA DE ÓLEO NA AMAZÔNIA LEGAL BRASILEIRA

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia, do Programa de PósGraduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Orientadora: Profa. Dra. Cassia Maria Lie Ugaya Co-orientador: Prof. Dr. Rainer Zah

CURITIBA 2012

AGRADECIMENTOS

Reverencio a Professora Dra. Cassia Maria Lie Ugaya, pela orientação deste trabalho e, por meio dela, eu me reporto a toda a comunidade da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) pelo apoio incondicional. Agradeço ao Mestre Simon Gmünder pela dedicação incansável e orientação desta pesquisa e pelos momentos de aprendizado proporcionados. Agradeço, também, ao EMPA (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) pela oportunidade de trabalhar o tema dessa dissertação no âmbito das suas instalações e convivendo com sua equipe de excelência. Agradeço aos professores Leticia Procopiak e Walter Luis Mikos pelas valiosas considerações no momento da qualificação do projeto de dissertação. A todos os colegas de trabalho gostaria de externar minha satisfação de poder conviver com eles durante a realização deste estudo. Agradeço aos pesquisadores e professores da banca examinadora pela atenção e contribuição dedicadas a este estudo. Gostaria de deixar registrado também, o meu reconhecimento à minha família, pois acredito que sem o apoio dela seria muito difícil vencer esse desafio. E por último, e nem por isso menos importante, agradeço ao meu namorado Arthur pelo carinho, amor e compreensão.

É fácil apagar as pegadas; difícil, porém, é caminhar sem pisar o chão. (LAO-TSÉ)

RESUMO

LANGE, Marcela V. A mudança de estoque de carbono por transformação da terra e seu uso no Inventário de Ciclo de Vida de produtos de origem renovável. 2012. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2012.

Reduzir a limitação inerente ao uso de reservas geológicas como matéria-prima é fundamental para a manutenção da viabilidade da produção industrial mundial. Esse novo contexto depende de uma transição para o uso de reservas biológicas, renováveis, que podem ser convertidas em biocombustíveis e biopolímeros. Em contraste, essa produção demanda, por vezes, ocupações e transformações da terra, resultando em diversos impactos na natureza. Desta forma, considera-se essencial a inclusão do uso da terra no Inventário de Ciclo de Vida dos Produtos e a avaliação de seus impactos. A localização, clima e disponibilidade de terras do Brasil, juntamente com a política nacional de independência energética e a tendência mundial para o uso de combustíveis renováveis, favorecem a produção de biocombustíveis no país, como o biodiesel produzido a partir de óleo de palma. Por outro lado, alguns estudos mostram que o desempenho ambiental do biodiesel não é sempre melhor que o do petrodiesel, principalmente quando há substancial transformação da terra, gerando, entre outros impactos, redução nos estoques de carbono no solo e na biomassa. Considerando a prevista expansão do cultivo de palma na região amazônica, este estudo visa avaliar o impacto gerado pelas mudanças de estoque de carbono nas emissões de gases de efeito estufa inerentes ao ciclo de vida do biodiesel de palma. Estas mudanças foram obtidas a partir da diferença entre o estoque de carbono no uso atual da terra e num uso previsto para a expansão do cultivo, por associação de dados de estoque de carbono a dados espaciais de solo, vegetação e uso da terra na Amazônia brasileira, usando para isso um sistema de informações geográficas (SIG). Em seguida, para as áreas com variação negativa, calculou-se o tempo de compensação dessas emissões oriundas da transformação da terra, em função do ganho ambiental nas fases de produção e consumo do biodiesel. Adicionalmente, foi calculada a emissão de carbono no ciclo de vida do biodiesel de palma e a potencial redução dessa emissão na substituição do diesel convencional. Os resultados sugerem que as variações no estoque de carbono são fatores determinantes na definição da magnitude da emissão de carbono no ciclo de vida do biodiesel de palma e é fundamental sua inclusão no estudo, para a qual o SIG mostrou ser uma ferramenta potencial e elucidativa.

Palavras-chave: Palma de óleo. Biodiesel. Uso da terra. Mudança no estoque de carbono. Avaliação do Ciclo de Vida.

ABSTRACT Shifting society„s dependence away from petroleum is essential for the maintenance of the viability of world industrial activity. This new context depends on a transition to the use of biological reserves, renewable energy, which can be converted into biofuels and biopolymers. In contrast, the production demands sometimes cause changes in land use, resulting in different impacts in nature. Thus, it is essential to include land use in Life Cycle Inventory of products and to evaluate its impacts. Brazil‟s location, climate and land availability, along with its energy independence policy and the global trend towards the use of renewable fuels, are favorable factors for the production of biofuels such as biodiesel from palm oil. On the other hand, some studies have shown that the environmental performance of biodiesel is not always better than that of petrodiesel, especially when there is substantial land transformation, generating, among other impacts, reduction in carbon stocks in soil and biomass. Considering the expansion of cultivation in the Amazon region, the study aims to evaluate the impact generated by the resulting changes in carbon stock in the life cycle emissions of palm biodiesel. These changes were obtained from the difference between the carbon stock in the current land use and in the intended use of the cultivation expansion, by linking carbon stock data to spatial data of soil, vegetation and land use in the Brazilian Amazon, using for it a geographic information system (GIS). Then, for the areas with negative variation, it was calculated the carbon payback time necessary for compensating these emissions from the land transformation, due to the environmental gain in the biodiesel production and consumption phases. Additionally, the carbon emission in palm oil biodiesel life cycle and the potential reduction of emissions in the substitution of conventional diesel were calculated. The results suggest that changes in carbon stocks are determining factors in defining the magnitude of carbon emissions in biodiesel life cycle and its inclusion is essential in the study, for which the GIS is a potential and meaningful tool.

Keywords: Oil Palm. Biodiesel. Land use. Carbon stock change. Life Cycle Assessment.

LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 – MATRIZ GEOGRÁFICA AI,J,K (ADAPTADA DE SILVA, 2001) ............................................15 FIGURA 2 – EXEMPLO DE SOBREPOSIÇÃO DE POLÍGONOS VETORIAIS (ADAPTADA DE BOLSTAD, 2003)..................................................................................................................................26 FIGURA 3: ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO NO CENÁRIO ATUAL DE USO DA TERRA ..........35 FIGURA 4: ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA NO CENÁRIO ATUAL DE USO DA TERRA..38 FIGURA 5: VARIAÇÃO NO ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA .......................................................................................41 FIGURA 6: VARIAÇÃO NO ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA ...................................................................43 FIGURA 7: VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO E NA BIOMASSA PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA .................................................44 FIGURA 8: TEMPO DE RETORNO DO CARBONO PARA O ECOSSISTEMA DEVIDO À TRANSFORMAÇÃO DA TERRA PARA O PLANTIO DE PALMA, POR COMPENSAÇÃO PELA SUBSTITUIÇÃO DO DIESEL CONVENCIONAL PELO BIODIESEL DE PALMA ..........................47 FIGURA 9: REDUÇÃO NA EMISSÃO DE CARBONO POR SUBSTITUIÇÃO DO DIESEL CONVENCIONAL PELO BIODIESEL ................................................................................................48

LISTA DE TABELAS TABELA 1: FATORES DE CONVERSÃO PARA O ESTOQUE DE CARBONO DO SOLO NA AMAZÔNIA LEGAL BRASILEIRA.......................................................................................................33 TABELA 2: ESTOQUE DE CARBONO NOS PRIMEIROS 100 CM DE SOLO, EM T/HA, DE ACORDO COM FEARNSIDE & BARBOSA (1998) ............................................................................................34 TABELA 3: FATORES DE CONVERSÃO PARA ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO (PRIMEIROS 100 CM), NA TRANSFORMAÇÃO DO USO DA TERRA .................................................................34 TABELA 4: VALORES DE ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA PARA A AMAZÔNIA LEGAL BRASILEIRA NOS USOS ATUAIS DA TERRA.................................................................................37 TABELA 5: FATORES DE CONVERSÃO PARA O ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO, NA TRANSFORMAÇÃO DO USO DA TERRA PARA CULTIVO DE PALMA .......................................40 TABELA 6: ESTOQUE DE CARBONO EM ÁREA CULTIVADA COM PALMA DE ÓLEO, POR IDADE DA PLANTA (SILVA ET AL., 2003) ....................................................................................................42 TABELA 7: MÉDIAS E DESVIOS PADRÃO DAS MUDANÇAS DE ESTOQUE DE CARBONO PARA AS TRANSFORMAÇÕES ESTUDADAS ...........................................................................................45 TABELA 8: VALORES DAS VARIÁVEIS USADAS PARA O CÁLCULO DO TEMPO DE RETORNO DO CARBONO PARA O ECOSSISTEMA .........................................................................................46

LISTA DE SIGLAS ABRAF – Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas ACV - Avaliação do Ciclo de Vida de Produtos ANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis E – emissão de carbono EC – estoque de carbono ECB – estoque de carbono na biomassa ECS – estoque de carbono no solo EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations Fcs – fator de conversão para solos GEE – gases do efeito estufa IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis ICV – Inventário do Ciclo de Vida de Produtos INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change MAPA - Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento MCT – Ministério de Ciência e Tecnologia MMA – Ministério do Meio Ambiente MME – Ministério de Minas e Energia SDS – Secretaria de Políticas para o Desenvolvimento Sustentável SIG – Sistema de Informação Geográfica TE – teor energético TRCE – tempo de retorno do carbono para o ecossistema UNEP - United Nations Environment Programme USDA - United States Department of Agriculture

SUMÁRIO 1

INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 1 1.1

2

OBJETIVOS ..................................................................................................................... 5

1.1.1

Objetivo geral............................................................................................................ 5

1.1.2

Objetivos específicos ............................................................................................... 6

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................ 7 2.1

O USO DA TERRA NA ACV ........................................................................................... 7

2.2 AS MUDANÇAS DO USO DA TERRA E AS EMISSÕES DE CARBONO NO CICLO DE VIDA DOS BIOCOMBUSTÍVEIS ......................................................................................... 9 2.3 OS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA COMO TÉCNICAS PARA O ESTUDO DO USO DA TERRA .................................................................................................12 2.4 O USO DO SIG NA SOBREPOSIÇÃO DE CAMADAS PARA A AGREGAÇÃO DE DADOS DE ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO E NA BIOMASSA .................................15 2.5

2.5.1

O biodiesel de óleo de palma .................................................................................16

2.5.2

A produção do óleo de palma no Brasil ................................................................17

2.6

3

O BIOCOMBUSTÍVEL ESTUDADO..............................................................................16

A ÁREA DE ESTUDO ....................................................................................................19

2.6.1

Status atual da Amazônia Legal Brasileira ...........................................................19

2.6.2

A expansão do cultivo da palma de óleo na região amazônica ..........................20

2.6.3

Possíveis conseqüências da expansão ................................................................21

2.6.4

Legislação brasileira referente ao biodiesel de palma .........................................22

2.6.5

Considerações adicionais sobre o impacto da expansão do cultivo de palma..23

METODOLOGIA ................................................................................................. 24 3.1

MUDANÇA DE ESTOQUE DE CARBONO..................................................................24

3.1.1

Elaboração do mapa de estoque de carbono no solo para o uso atual da terra 25

3.1.2 terra

Elaboração do mapa de estoque de carbono na biomassa para o uso atual da 27

3.1.3 Elaboração do mapa da variação no estoque de carbono no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma..............................................................28 3.1.4 Elaboração do mapa da variação no estoque de carbono na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma..............................................................29 3.1.5 Elaboração do mapa da variação no estoque de carbono na biomassa e no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma ......................................29 3.2

TEMPO DE RETORNO DO CARBONO PARA A ATMOSFERA ...............................29

3.3 EMISSÕES DE CARBONO NO CICLO DE VIDA DO BIODIESEL E REDUÇÃO DAS EMISSÕES COM RELAÇÃO AO DIESEL CONVENCIONAL ......................................31

4

RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 33 4.1

ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO PARA O USO ATUAL DA TERRA ...............33

4.2

ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA NO USO ATUAL DA TERRA ...............36

4.3 VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA .........................................................39 4.4 VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA .........................................................42 4.5 VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO E NA BIOMASSA PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA ......................................44

5

4.6

TEMPO DE RETORNO DO CARBONO PARA O ECOSSISTEMA ..........................46

4.7

REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE CARBONO POR SUBSTITUIÇÃO DO DIESEL ..48

CONCLUSÃO ..................................................................................................... 51

1

1 INTRODUÇÃO

O crescimento populacional e o conseqüente aumento da demanda por alimentos, materiais e energia, além do preço crescente do petróleo e da tendência mundial pela escolha de produtos que gerem menos efeitos adversos ao meio ambiente, levaram os pesquisadores a voltar o interesse para os materiais e combustíveis renováveis (OLIVEIRA et al., 2008; SCHARLEMANN & LAURANCE, 2008; SUAREZ & MENEGHETTI, 2007). Isso porque a viabilidade em longo prazo da produção industrial mundial depende de um esforço por parte das indústrias em reduzirem a limitação inerente ao uso de reservas geológicas como matéria-prima, o que depende de uma transição para o uso de reservas biológicas, renováveis. Ainda no início do século 20, muitos materiais industriais, tais como corantes, solventes e fibras sintéticas, eram fabricados a partir de árvores e culturas agrícolas. Ao final dos anos 1960, no entanto, muitos destes produtos foram substituídos por derivados do petróleo (VAN WYK, 2001). O interesse na síntese de combustíveis e materiais provenientes de recursos biológicos voltou a existir a partir da crise energética da década de 1970. Porém, diminuiu nas décadas que se seguiram, com a queda do preço e conseqüente aumento no consumo mundial de petróleo nos anos seguintes (LOVINS et al., 2004). Claramente, a demanda crescente por recursos finitos derivados do petróleo não faz parte de uma política satisfatória em longo prazo. Ragauskas et al. (2006) sugerem que uma alternativa viável para o desenvolvimento de uma sociedade industrial sustentável e a gestão eficaz das emissões de gases de efeito estufa (GEE) se trata de diminuir a dependência da sociedade do petróleo por meio do uso de recursos renováveis provenientes da biomassa. Nesse contexto, um ramo da produção de bens que vem crescendo, em meio às necessidades de contribuição para a sustentabilidade energética e ambiental, é o de materiais renováveis, produzidos pela conversão da biomassa em biocombustíveis e biopolímeros (BORSCHIVER et al., 2008; DEMIRBAS, 2007; RAGAUSKAS et al., 2006). Os biocombustíveis formam um dos grupos de fontes renováveis de energia capazes de substituir integral ou parcialmente os combustíveis fósseis para

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utilização em veículos. São combustíveis produzidos direta ou indiretamente a partir da biomassa, como lenha, carvão vegetal, bioetanol, biodiesel, biogás (metano) ou biohidrogênio, e têm sido considerados ambientalmente e economicamente viáveis (FAO, 2011). Os biopolímeros, por sua vez, são polímeros renováveis. Os polímeros, cuja produção está baseada principalmente no petróleo, têm um papel importantíssimo na sociedade moderna, estando presentes em praticamente todos os setores da economia como: medicina, agricultura, construção civil, embalagens, automóveis e eletroeletrônicos. Os biopolímeros podem ser definidos como qualquer polímero (proteína, ácido nucléico, polissacarídeo) produzido por um organismo vivo. A matéria-prima principal para a manufatura é uma fonte de carbono renovável, geralmente um carboidrato derivado de plantios comerciais de larga escala como cana-de-açúcar, milho, batata, trigo e beterraba; ou um óleo vegetal extraído de soja, girassol, palma ou de outra planta oleaginosa (PADRELLA, 2006). No cenário já comentado da crescente demanda global por alimentos, materiais e fontes renováveis de energia, o Brasil ocupa lugar de destaque. A localização do país nas zonas tropical e subtropical do mundo garante radiação solar intensa e um abundante abastecimento de água durante todo o ano para a produção de biocombustíveis. Além disso, a vasta área de terras inexploradas e disponíveis a serem utilizadas para a produção de bioenergia, sem a necessidade de reduzir a área agrícola dedicada à produção de alimentos, dá flexibilidade e posiciona o país favoravelmente no mercado (MAPA, 2006). Após o grande desenvolvimento da produção de etanol de cana de açúcar, impulsionada pela sinergia entre o mercado do açúcar e a produção de eletricidade e calor, e também pelo apoio governamental por meio do Programa Nacional do Álcool (Pró-Álcool), criado em 14 de novembro de 1975, o biodiesel tem recebido crescente interesse como biocombustível no Brasil (MOREIRA, 2006). O biodiesel é uma mistura de ésteres de ácidos graxos com monoalcoóis de cadeia curta, como o metanol ou o etanol (SUAREZ et al., 2007), obtida pelos processos de transesterificação ou esterificação de óleos vegetais. Essa mistura tem sido utilizada como combustível e tem sido considerada menos poluente do que o diesel convencional em termos de teor de enxofre, ponto de fulgor, teor de aromáticos e biodegradabilidade (MA & HANNA, 1999), sendo capaz de reduzir os níveis de CO2 na atmosfera. Além disso, a produção de biodiesel tem uma natureza

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renovável, promove a segurança energética e poderia gerar desenvolvimento para a população rural local, com a criação de empregos e a prestação de serviço moderno de energia para as comunidades, evitando a migração urbana (DEMIRBAS, 2007). O desenvolvimento de substitutos do diesel foi tentado no Brasil no início do Pro-Álcool, buscando maior redução do consumo de petróleo e a manutenção do perfil de produção de derivados de acordo com a capacidade das refinarias do país. A iniciativa resultou em um programa intitulado Pró-Óleo, cujo objetivo era gerar um excedente de óleo vegetal para tornar os custos de produção do biodiesel competitivos com os do petróleo (MAPA, 2006). No entanto, o processo fracassou, devido aos baixos preços do diesel na época e à falta de suporte financeiro (LEITE & LEAL, 2007). O governo voltou a se interessar pelo biodiesel quando a produção e o consumo passaram a crescer na Europa, também vislumbrando uma forma de fortalecer a agricultura familiar e assim contribuir para a inclusão social (LEITE & LEAL, 2007). Em seis de dezembro de 2004 foi lançado então oficialmente o Programa Nacional de Produção de Biodiesel, regulamentado pela Lei no 11.097, de 2005. O programa estabeleceu a obrigatoriedade do uso de 2% de biodiesel misturado ao petrodiesel a partir de 2008 e de 5% a partir de 2013; dependendo da capacidade de produção instalada (LEITE & LEAL, 2007). No entanto, a facilidade em atingir as metas acabou antecipando o incremento do percentual de biodiesel na mistura. Já no segundo semestre de 2008, o percentual passou a ser de 3%. Em seguida, no segundo semestre de 2009, o percentual na mistura passou a ser de 4%. E, a partir de 2010, o percentual de biodiesel adicionado compulsoriamente ao diesel mineral passou a ser de 5% (MME, 2011). Para cumprir essas metas, o governo brasileiro tem engajado pequenos agricultores e produtores de regiões mais pobres do país para participar da cadeia de valor do biodiesel e tem garantido incentivos fiscais para empresas que compram a produção de óleo de pequenos agricultores familiares (NASS, 2007). Há uma grande diversidade de opções para produção de biodiesel, tais como a palma e o babaçu no norte, a soja, o girassol e o amendoim nas regiões sul, sudeste e centro-oeste, e a mamona, no semi-árido nordestino e em outras regiões do país. No entanto, para muitas das culturas envolvidas, como a mamona e o pinhão-manso, falta tempo e recursos para o desenvolvimento como opção comercial (LEITE & LEAL, 2007).

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A soja, com uma tecnologia agrícola já bem desenvolvida e grande área plantada no país, é hoje a principal matéria-prima na produção de biodiesel. É uma opção ruim do ponto de vista do balanço energético, da ocupação de terras e da inclusão social, mas traz vantagens do ponto de vista econômico e de disponibilidade, tendo, portanto, predominado sobre as alternativas de matéria-prima (LEITE & LEAL, 2007). Ao se avaliar a expansão dos cultivos agrícolas para a produção de biocombustíveis no país, deve ser considerada a sustentabilidade ambiental desses novos produtos. Essa sustentabilidade, no entanto, pode ser questionada, de modo que os argumentos que sustentam ou não o cultivo podem alterar-se facilmente quando se consideram os seus efeitos ambientais de forma sistêmica. A bioenergia oferece muitas novas oportunidades, como contribuir para alcançar objetivos políticos diversos, tais como o desenvolvimento agrícola e rural, a mitigação das mudanças climáticas e a segurança energética, sem levar à redução do abastecimento de alimentos (FAO, 2011; HILL et al., 2006). Contudo, é a maneira pela qual o desenvolvimento da bioenergia é apoiado e regulado que determina a sustentabilidade ambiental e a distribuição dos impactos. Alguns estudos alertam que o aumento da produção pode levar ao consumo de vastas terras agrícolas e habitats naturais, à elevação do preço dos alimentos e a uma redução pouco significativa de gases do efeito estufa (CRUTZEN et al., 2007; RIGHELATO & SPRACKLEN, 2007; HILL et al., 2006). A produção de biocombustíveis demanda, por vezes, ocupações e transformações da terra, resultando em diversos impactos na natureza, que devem ser considerados ao se avaliar os benefícios e malefícios decorrentes da substituição dos materiais de origem fóssil. A conversão de florestas tropicais, por exemplo, pode criar uma "dívida de carbono", liberando muitas vezes mais CO2 do que as reduções anuais de GEE que os biocombustíveis proporcionariam pela substituição de combustíveis fósseis (FARGIONE et al., 2008). Adicionalmente, pode haver deslocamento de lavouras ou pastagens das atuais terras agrícolas, indiretamente causando a liberação de GEE através da conversão de habitats naturais em outros locais (SEARCHINGER et al., 2008). A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma das técnicas possíveis de serem utilizadas para avaliar os aspectos ambientais e potenciais impactos associados aos materiais e combustíveis renováveis. A avaliação é realizada, em um contexto

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selecionado pelo praticante, a partir de uma coleta de dados, na fase de Inventário do Ciclo de Vida (ICV), incluindo entradas de matéria e energia e saídas de emissões, efluentes e resíduos, seguida da avaliação dos potenciais impactos associados a essas entradas e saídas e da interpretação dos resultados obtidos, ajudando a embasar a tomada de decisão (ABNT, 2009). O uso da terra é uma das categorias de impacto de grande relevância para produtos que tem em seu processo produtivo uma fase agrícola (MATTSSON et al., 2000), no entanto, existe significativa carência de dados apropriados à ACV referentes ao uso da terra, bem como de métodos de avaliação do impacto relacionado. O mapeamento de mudanças de estoques de carbono no solo e na biomassa, com o auxílio de um sistema de informação geográfica (SIG) surge, então, como um caminho viável para a inclusão das emissões inerentes à mudança de uso da terra no ICV e a conseqüente consideração dos impactos decorrentes na ACV. Assim, este estudo visa contribuir para a avaliação do impacto do uso da terra em ACVs, utilizando como estudo de caso a expansão do cultivo de palma de óleo na Amazônia Legal Brasileira e fornecendo um método para criação de mapas de variação do estoque de carbono, de tempo de retorno do carbono para o ecossistema e de emissões de carbono no ciclo de vida do biodiesel.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo geral

Avaliar o impacto da criação de novas áreas plantadas de palma de óleo nos estoques de carbono no solo e na biomassa, como uma forma de fornecer dados de uso da terra para o ICV do biodiesel de palma, focando a atenção na sustentabilidade ambiental da expansão do cultivo que deverá ocorrer nos próximos anos.

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1.1.2 Objetivos específicos

a. Mapear a distribuição dos estoques de carbono no solo e na biomassa para a situação atual do uso da terra na Amazônia Legal brasileira; b. Mapear a distribuição dos estoques de carbono no solo e na biomassa para a situação de expansão do plantio de palma na Amazônia Legal brasileira; c. Calcular a variação no estoque de carbono em função da expansão do cultivo de palma na Amazônia Legal brasileira; d. Determinar o tempo necessário para a compensação das emissões decorrentes da transformação Da terra em função das emissões evitadas nas demais fases do ciclo de vida por substituição do diesel convencional pelo biodiesel de palma; e. Determinar a potencial redução das emissões provocada pela substituição do diesel convencional pelo biodiesel de palma; f. Discutir sobre as perspectivas para a expansão sustentável do cultivo de palma de óleo com base nos mapas obtidos.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 O USO DA TERRA NA ACV

O uso da terra, cuja inclusão é especialmente importante em ACVs de produção agrícola e florestal, é a principal causa direta de muitos dos impactos decorrentes dos sistemas de produto, como a perda da biodiversidade, a redução do potencial biótico do solo e a contribuição para as mudanças climáticas globais (MILÀ I CANALS, 2007). Assim, formas de avaliar os impactos do uso da terra na ACV têm sido exploradas desde os primeiros guias metodológicos da técnica. Até o momento, o uso da terra está classificado em duas atividades básicas: ocupação da terra e transformação da terra. A ocupação é definida como a cobertura contínua da terra com determinada atividade para um fim específico, ao passo que a transformação da terra se refere à mudança de um tipo de uso da terra para outro (KOELLNER, 2003; LINDEIJER, 2000a; LINDEIJER, 2000b; LINDEIJER et al., 2002; LINDEIJER et al., 2001). Embora os impactos do uso da terra sejam amplamente reconhecidos, seja no que diz respeito às conseqüências para a biodiversidade, para a qualidade da água e para o clima, não há consenso em relação à modelagem de uso da terra a ser usada na ACV. Isto é em parte devido à ênfase da metodologia para a quantificação dos fluxos de materiais e energia ao invés da caracterização das alterações daí resultantes em termos de qualidade e quantidade dos recursos (FINNVEDEN, 2000). De acordo com Milà i Canals (2006), a contabilização do uso da terra na ACV é inerentemente problemática, porque a terra é um recurso escasso que não é consumido, como o são as reservas energéticas minerais ou fósseis, mas sim modificado. Udo de Haes (2006) complementa a afirmação anterior, alertando que os impactos do uso da terra não derivam de entradas ou saídas de energia ou matéria do sistema de produto, mas sim estão relacionados com as alterações físicas (e não químicas) do ambiente. De acordo com Udo de Haes (2006), a ACV tem uma estrutura de modelagem muito específica e a incorporação de um determinado aspecto na

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técnica requer dados quantitativos relacionados a uma unidade funcional1. No caso do uso da terra, isso traz algumas dificuldades, já que muitas vezes a descrição do impacto se dá qualitativamente e não necessariamente relacionada a uma unidade funcional. A necessidade de avaliar o impacto de maneira regionalizada é outra dificuldade, já que o uso da terra no ciclo de vida de um produto pode estar em diversas localidades do globo. E, ainda, deve-se considerar que a mudança de uso da terra é temporal, em contraste com a avaliação do ciclo de vida, que ainda é estática. Alguns aspectos relacionados ao uso da terra são mais problemáticos para a inclusão na ACV, por não terem um fluxo característico, com entradas e saídas, ou por terem um foco local ou ainda um comportamento temporal discreto. São eles: medidas de manejo físico, como o terraceamento ou a capina, erosão do solo, perda da fertilidade do solo, impactos na ciclagem de nutrientes e na hidrologia, perda de habitats e da biodiversidade (UDO de HAES, 2006). O desenvolvimento da metodologia de avaliação do uso da terra na ACV tem sido objeto de intenso debate (FINNVEDEN, 1996; HEIJUNGS et al., 1997; PENNINGTON et al., 2004). Nos primeiros métodos que surgiram, os impactos do uso da terra eram relacionados à área ocupada, geralmente considerando o tempo necessário para produzir um fluxo determinado de produto. Estes dados eram então combinados com dados da qualidade do solo em uso (Lindeijer, 2000). Estudos subseqüentes têm-se centrado sobre uma série de métodos para apresentar indicadores para medir a perda de biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos devido ao uso da terra. Entre os métodos desenvolvidos, podem-se citar os de Köllner (2000 e 2001), Goedkoop & Spriensma (2001), Vogtländer et al. (2004) e Müller-Wenk (1998), para a avaliação dos impactos do uso da terra sobre a biodiversidade; o de Cowell & Clift (2000), o de Mila i Canals (2003) e o de Oberholzer (2006), para avaliar os impactos sobre os serviços ecossistêmicos; e o de Cowell (1998), os de Lindeijer et al. (1998 e 2000), e o de Mattsson et al. (2000) e Weidema & Lindeijer (2001), para avaliar conjuntamente os impactos sobre a biodiversidade e os serviços ecossistêmicos. E, ainda, alguns autores (MUYS & GARCÍA QUIJANO, 2002; WAGENDORP et al., 2006) desenvolveram métodos para

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Unidade Funcional refere-se ao desempenho quantificado de um sistema de produto para utilização como uma unidade de referência (NBR ISO 14044:2009).

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avaliar o impacto do uso da terra na ACV baseando-se na medição da capacidade do ecossistema de dissipar a exergia2 solar. Experiências práticas do uso desses métodos, no entanto, são limitadas. Sua aplicabilidade geral é, portanto, pouco testada (FINNVEDEN et al., 2009). Além disso, estes métodos exigem dados nem sempre fáceis de obter, como a qualidade do solo, a diversidade de espécies e a raridade do biótopo3, e não fornecem facilmente uma base útil para a tomada de decisão. Neste contexto, o mapeamento de mudanças de estoques de carbono no solo e na biomassa, com o auxílio de um SIG, surge como um caminho viável e elucidativo para o estudo de um dos vieses do impacto das transformações da terra, aquele que reflete em emissões de carbono no ciclo de vida dos biocombustíveis.

2.2 AS MUDANÇAS DO USO DA TERRA E AS EMISSÕES DE CARBONO NO CICLO DE VIDA DOS BIOCOMBUSTÍVEIS

A mudança de uso da terra ocorre quando a atividade efetuada em determinada unidade de terra é alterada, podendo essa alteração ser direta ou indireta (GNANSOUNOU et al., 2008). A mudança direta ocorre quando, por exemplo, o cultivo de matéria-prima para produção de biocombustíveis modifica um uso da terra anterior (floresta natural, por exemplo), gerando possíveis mudanças no estoque de carbono do solo e da biomassa nele residente. Este efeito é bem estudado e valores padrão de fatores de emissão de GEE estão disponíveis. No entanto, as emissões de GEE provenientes da mudança direta do uso da terra passaram a ser incluídas nas ACVs de biocombustíveis apenas recentemente. A mudança indireta do uso da terra, por sua vez, ocorre quando uma nova atividade

agrícola

gera

o

deslocamento

de

uma

atividade

anteriormente

desenvolvida na mesma área, induzindo mudanças de uso da terra em outras terras. Os efeitos ambientais da mudança indireta do uso da terra são resultado de uma 2

Exergia é a máxima quantidade de energia útil que pode ser obtida de um desequilíbrio entre o sistema e o meio de referência estabelecido, dependendo dos parâmetros ambientais, de fluxos de matéria e de energia (REZAC & METGHALCHI, 2004). 3 Biótopo é uma área de condições ambientais uniformes que serve como habitat para uma comunidade biológica específica (DAUVIN et al., 2007).

10

ação que induz efeitos, indiretamente, fora dos limites do sistema, mas que podem ser atribuídos à ação ocorrida no sistema. O deslocamento do uso da terra atual para produção de biocombustíveis pode gerar a intensificação, em outros lugares, do uso da terra (TURNER et al., 2007). As mudanças no uso da terra, juntamente com a combustão fóssil, têm sido os principais impactos humanos no ciclo global do carbono (JANZEN, 2004). Apesar de a utilização de biocombustíveis ser uma das estratégias para a mitigação dos impactos gerados pela combustão fóssil (PACALA & SOCOLOW, 2004), demanda uso da terra, que armazena e seqüestra carbono de forma diferenciada em função da forma de utilização. Assim, só depois de analisar as emissões decorrentes do uso da terra, considerando perdas no armazenamento e absorção ou seqüestro, pode-se ter uma avaliação holística da eficácia de medidas mitigadoras como a substituição dos combustíveis fósseis pelos renováveis (ROBERTSON & GRACE, 2004). O efeito nos estoques de carbono, em função de uso da terra direto ou indireto, tem sido discutido em artigos recentes com foco na redução das emissões de GEE pelo uso de biocombustíveis (SEARCHINGER et al., 2008; GALLAGHER, 2008; FARGIONE et al., 2008; GIBBS et al., 2008). A biosfera terrestre pode agir tanto como fonte quanto como acumuladora do carbono atmosférico. A biomassa vegetal e o solo desempenham importante papel na absorção de carbono, sendo os dois maiores armazenadores biologicamente ativos de carbono terrestre, em conjunto contendo aproximadamente 2,7 vezes mais carbono do que a atmosfera (SCHLESINGER, 1997). O solo é a principal fonte de carbono orgânico terrestre na biosfera, armazenando maior quantidade de carbono que as plantas e a atmosfera combinadas (SCHLESINGER, 1997). Por causa das grandes quantidades de carbono armazenadas, pequenas alterações nesse estoque poderiam representar emissões muito significativas à atmosfera. Sendo assim, um grande desafio na mitigação das mudanças climáticas é a gestão desses compartimentos terrestres, buscando conservar e ampliar os estoques de carbono existentes (MALHI et al., 1999). A mudança de uso, especialmente a conversão de habitats nativos para terras

agrícolas,

pode

gerar

uma

alteração

da

cobertura

da

terra

e,

conseqüentemente, uma mudança nos estoques de carbono armazenados, gerando emissão de CO2 como resultado da queima ou decomposição microbiana do

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carbono orgânico armazenado na biomassa vegetal e nos solos (BOLIN & SUKUMAR, 2000). O tipo de solo e vegetação na área antes de a terra ser convertida exerce um efeito significativo no estoque de carbono e no cálculo de emissões totais de GEE para o biocombustível. Cada tipo de solo e biomassa tem uma determinada capacidade de armazenar carbono, dependendo da natureza e de fatores climáticos como a precipitação e a temperatura. Essa capacidade é equilibrada, resultado do balanço entre os fluxos de entrada e saída de carbono no ecossistema (FEARNSIDE & BARBOSA, 1998). Pode ocorrer, no entanto, a perturbação do equilíbrio, por mudanças

do

uso

da

terra,

alcançando-se

depois

um

novo

equilíbrio,

correspondente ao novo estado do ecossistema (GUO & GIFFORD, 2002). A quantidade de CO2 liberada devido à transformação da terra gera uma dívida de carbono. Com o passar do tempo, os biocombustíveis de terras transformadas podem compensar essa dívida de carbono, somada à dívida da produção e combustão, resultando em emissões líquidas de GEE menores do que as emissões do ciclo de vida dos combustíveis fósseis que eles substituem. Até que a dívida de carbono seja compensada, no entanto, os biocombustíveis de terras transformadas têm maiores impactos de GEE do que os combustíveis fósseis substituídos (FARGIONE et al., 2008). De acordo com Fargione et al. (2008), o efeito líquido da produção de biocombustíveis por meio de transformação de habitats ricos em carbono é, em geral, o aumento das emissões de CO2 por décadas ou séculos, em relação às emissões causadas pelo uso de combustíveis fósseis. Por outro lado, os biocombustíveis produzidos a partir de plantas perenes cultivadas em terras agrícolas degradadas minimizam a destruição de habitats, a concorrência com a produção de alimentos e o débito de carbono, todos os quais estando associados ao desmatamento direto e indireto para a produção do biocombustível.

12

2.3 OS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA COMO TÉCNICAS PARA O ESTUDO DO USO DA TERRA

A existência do homem e suas ações estão fortemente condicionadas aos elementos naturais que compõem o mundo fisiográfico, exigindo uma conduta harmoniosa com o meio ambiente. Para isso, o homem desenvolveu tecnologias e conhecimentos para agregar atributos espaciais – como localizações, distribuições, escalas, limites - às entidades ambientais. Dessa forma, o tratamento dessas informações espaciais é hoje um requisito necessário para controlar e ordenar a ocupação das unidades físicas do meio ambiente, tão pressionadas por decisões de cunho econômico e estratégico (ASSAD & SANO, 1993). A utilização da terra segue em ritmo veloz e é bastante complexa, de modo que é preciso dispor de técnicas que provêm referências espaciais para a ordenação sistemática dessa ocupação. Das técnicas mais eficientes disponíveis, têm-se os SIGs, que podem ser definidos como sistemas destinados ao tratamento automatizado de dados georreferenciados. Estes sistemas manipulam dados de diversas fontes e formatos, dentro de um ambiente computacional ágil e capaz de integrar as informações espaciais técnicas e gerar novos dados derivados dos oriundos (ASSAD & SANO, 1993). De acordo com Silva (2001), os SIGs podem ser vistos como modelos digitais do ambiente, permitindo a avaliação de situações ambientais com alta precisão e economia de esforço na coleta e reorganização dos dados, considerando que os dados ambientais têm uma localização geográfica e, assim, podem ser geocodificados. De acordo com Coppock & Rhind (1991), os primeiros sistemas de automação de mapas foram desenvolvidos nos Estados Unidos em 1950, com o intuito de reduzir custos na produção e atualização de mapas. Já na década de 1960, no Canadá, surgiram os primeiros SIGs, propriamente ditos, como parte de um esforço governamental para criar um inventário de recursos naturais. Estes sistemas, no entanto, eram desenvolvidos isoladamente pelos usuários ou empresas e eram muito difíceis de usar, além de depender de um aparato bastante oneroso. A partir daí, foram sendo desenvolvidos novos e mais acessíveis recursos computacionais, juntamente aos fundamentos matemáticos voltados para a

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cartografia e a popularização da internet, e então surgiram e se difundiram os sistemas comerciais, que passaram a ser utilizados por empresas e institutos de pesquisa. Nas últimas décadas, os SIGs vêm se tornando cada vez mais populares, trazendo valiosas contribuições ao entendimento e busca de soluções para problemas sócio-econômicos e ambientais (FITZ, 2008). As aplicações são diversas, pois são sistemas integradores que podem associar idéias desenvolvidas em áreas distintas, incluindo diversos campos de pesquisa e conhecimento, como a computação, a economia, a matemática, a zoologia, a botânica, a geografia e a geologia, dentre outros (Maguire, 1991). Os SIGs podem ser utilizados no planejamento, gestão, monitoramento, manejo e caracterização dos espaços urbanos e rurais. Destacam-se as utilizações no mapeamento de localidades geográficas; em zoneamentos diversos (ambiental, sócio-econômico, turísticos, etc.); no monitoramento de áreas de risco e de proteção ambiental; na estruturação de redes de energia, água e esgoto; em estudos de modelagem e expansão urbana; no controle de ocupações e construções irregulares; no estabelecimento ou adequação de modais de transporte, dentre outros usos (FITZ, 2008). Também para a ACV os SIGs podem ser ferramentas bastante úteis, principalmente em se tratando do uso da terra, que acontece em diferentes áreas do globo, já que é uma atividade inerentemente espacial (GEYER et al., 2010). Os impactos decorrentes do uso da terra não dependem somente do tipo de atividade desenvolvida na ocupação ou após a transformação,

mas também das

características da área antes da mudança de uso da terra, ou seja, o impacto da mudança de uso da terra é função do lugar em que acontece. Essa característica, no entanto, é muitas vezes ignorada nos estudos de ACV, que se baseiam em valores médios e não regionalizados (GEYER et al., 2010). A regionalização, por sua vez, permite obter resultados mais precisos e realistas na ACV. No caso do uso da terra, permite a identificação mais acurada das áreas onde o impacto é mais significativo. Apesar dos bancos de dados atuais não terem informações detalhadas e regionalizadas para todos os processos, existe uma forte tendência do desenvolvimento de métodos nessa direção (POTTING & HAUSCHILD, 2006; SEDLBAUER et al., 2007). Além disso, conforme os países vão estabelecendo os próprios bancos de dados de ICV, com conjuntos de dados

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específicos para as condições regionais, as ACVs regionalizadas vão se tornando mais comuns em escala mundial. Os sistemas de informações geográficas são uma possível ferramenta a ser associada aos dados de ICV para torná-los regionalizados (MUTEL & HELLWEG, 2009). A partir de mapas disponibilizados em bancos de dados de informações geográficas - alguns exemplos, no Brasil, são os bancos de dados disponibilizados pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA), pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), pela Fundação Nacional do Índio (FUNAI) e pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) – os dados de ICV podem ser obtidos levando em consideração os diferentes atributos geográficos, dependentes da localização da mudança de uso da terra. Alguns estudos já utilizaram SIGs para a regionalização de dados de ACV Mutel et al. (2012) realizaram uma ACV regionalizada baseada em SIG para os grandes geradores de eletricidade dos Estados Unidos para o ano de 2005, verificando diferenças significativas entre os resultados obtidos e aqueles obtidos por estudos que consideravam dados médios, não regionalizados. Gasol et al. (2011) combinaram as ferramentas de ACV e GIS para fornecer uma metodologia integrada para determinar as áreas aptas a cultivos para a produção de bioenergia na Catalunha, propondo descentralização da produção e do consumo. Especificamente com relação à emissão de carbono decorrente das transformações da terra para o plantio de cultivos destinados à produção de bioenergia, Hillier et al. (2009) usaram um SIG para estimar as mudanças do estoque de carbono no solo pela expansão de diferentes cultivos na Inglaterra e no País de Gales e associaram esses dados às ACVs dos biocombustíveis produzidos. Panichelli et al. (2009) utilizaram também um SIGs para avaliar as emissões de CO2 das transformações da terra na Argentina em função da produção de biodiesel de soja.

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2.4 O USO DO SIG NA SOBREPOSIÇÃO DE CAMADAS PARA A AGREGAÇÃO DE DADOS DE ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO E NA BIOMASSA

Uma aplicação bastante prática dos SIGs diz respeito à realização de análises de cunho espacial por meio de mapas temáticos diversos. Uma das técnicas trabalha a sobreposição, na qual mapas de diferentes temáticas, porém de mesma dimensão, cada um contendo um tema específico e constituindo um plano de informação, são sobrepostos para a obtenção de um produto deles derivado (FITZ, 2008). Por meio da sobreposição é formada uma estrutura de dados por planos de informação, correspondendo a uma matriz tridimensional A i,j,k (Figura 1) na qual existe um primeiro plano, ou referencial geográfico onde a latitude (i) e a longitude (j) definem a localização de qualquer ponto constante da base de dados, havendo uma terceira coordenada, representada pelas fileira (k), que é definidora da posição do ponto ao longo de seu eixo taxonômico, dependendo da temática desse ponto (SILVA, 2001).

Figura 1 – Matriz geográfica Ai,j,k (adaptada de SILVA, 2001)

16

A estruturação dos dados ambientais faz com que todas as atribuições de valores, correlações ou operações realizadas no espaço de atributos, definido pelas variáveis temáticas contidas no eixo automaticamente

taxonômico da matriz, possam ser

rebatidas no espaço geográfico

definido

pelo referencial

geográfico. Passam a ser possíveis, com essa estrutura, operações sobre os dados (modelagens) que se aproximam das que ocorrem na realidade ambiental, onde atuam, de forma convergente no tempo e no espaço geográfico, os processos derivados dos fatores físicos, bióticos e sócio-econômicos do ambiente (SILVA, 2001). Dados de estoque de carbono no solo e na biomassa podem ser então atribuídos à matriz, considerando o referencial geográfico estabelecido, e operações podem ser feitas sobre esses dados, para que se obtenham dados como o estoque total de carbono no solo e na vegetação para cada região do mapa e a variação nesse estoque caso haja transformação do uso da terra para plantação de palma.

2.5 O BIOCOMBUSTÍVEL ESTUDADO

2.5.1 O biodiesel de óleo de palma

O óleo extraído da fruta da palma tem sido recentemente utilizado na produção de biodiesel (MAPA, 2010). Com um balanço energético extremamente alto, maior do que o do etanol produzido a partir de cana e do que o do óleo de soja (MAPA, 2010), o óleo de palma é atualmente um dos mais negociadas no mundo, dada a versatilidade de usos que possui. Como o melhor substituto para as gorduras trans, é usado na indústria de alimentos para a fabricação de margarina, biscoitos, tortas e sorvetes. Também na indústria de higiene e limpeza, é usado em cosméticos, sabões e detergentes. Na indústria química, é um dos componentes de lubrificantes, óleos, glicerina e vários tipos de ácidos. A variedade de usos e as qualidades do óleo de palma resultam em um crescimento contínuo de demanda. A palma de óleo (Elaeis guineensis) é nativa do oeste da África e vem substituindo a soja (Glycine max) como a cultura oleaginosa

17

mais negociada do mundo (CARTER et al., 2007). A produção de óleo de palma responde por cerca de 33% da produção mundial de óleo vegetal (USDA, 2012). Em comparação, cerca de 28% do óleo vegetal é proveniente de soja (USDA, 2012). De acordo com o USDA (2006), desde 2001/02, o consumo de óleo de palma aumentou 13,2 milhões de toneladas métricas, ao passo que o aumento do consumo de óleo de soja foi de 8,7 milhões de toneladas métricas. O forte crescimento do consumo de óleo de palma resultou no posicionamento do óleo de palma como o óleo dominante no mercado global. Com a elevação dos preços do óleo de soja a partir de 2001/02, o óleo de palma se tornou mais competitivo no mercado mundial, especialmente nos países grandes consumidores de óleo diesel, como a Índia e a China. Estima-se que 74 por cento do uso global de óleo de palma é para produtos alimentares e 24 por cento é para fins industriais (USDA, 2010). Desde os anos 1990, a área ocupada pelo cultivo de palma de óleo se expandiu em todo o mundo em cerca de 40 por cento, impulsionado principalmente pela demanda da Índia, a China e União Européia (RSPO, 2011). De acordo com o USDA (2012), a Indonésia e a Malásia responderam juntas, de 2011 para 2012, por uma produção de 44100 milhares de toneladas métricas de óleo de palma, cerca de 87% da produção mundial. Os países produtores coincidentemente são aqueles onde a perda de florestas tropicais é elevada. Na Indonésia e na Malásia, por exemplo, a perda anual é de cerca de dois milhões de hectares (FAO, 2006). Não é surpreendente, portanto, que a principal carga ambiental cobrada pelos ambientalistas contra a indústria de óleo de palma se relacione à sua contribuição para o desmatamento (BROWN & JACOBSON, 2005; BUCKLAND, 2005), já que a crescente demanda global por biocombustíveis poderia promover uma rápida expansão das plantações de palma de óleo para florestas nativas (KOH & WILCOVE 2007, 2008; FITZHERBERT et al., 2008).

2.5.2 A produção do óleo de palma no Brasil

O Brasil tem uma grande área de aptidão de terras para o cultivo da palma de óleo, devido ao clima tropical, quente e úmido, favorável ao seu desenvolvimento.

18

No entanto, o país representa hoje apenas 0,5% da produção mundial, com cerca de 70.000 hectares plantados e uma produção anual de cerca de 90 mil toneladas de óleo. Esta produção está longe de atender à demanda potencial do mercado interno, estimada entre 300 e 400 mil toneladas/ano (EMBRAPA, 2012), sendo que quase dois terços do óleo de palma total necessário para a indústria doméstica estão sendo importados (MAPA, 2010). Por isso, o país prevê uma expansão de 35 por cento da produção sustentável de óleo de palma (EMBRAPA, 2010). Segundo EMBRAPA (2004), são vários os fatores estimuladores do uso do óleo de palma na produção de biodiesel no país, como: as propriedades físicoquímicas do óleo, bastante similares às do óleo diesel; a alta produtividade e o potencial comprovado para produção em larga escala; a produção permanente durante o ano, que permite menor volume de estocagem; a detenção de tecnologia apropriada para aumentar a área plantada, que produz até cinco toneladas de óleo/ha.ano; o baixo custo de produção da tonelada de óleo de palma no Brasil, que é ainda menor para pequenos produtores, favorecendo a inclusão social de agricultores familiares; o alto custo de venda no mercado internacional; e a presença de regiões aptas ao plantio na Amazônia, com a infra-estrutura básica pronta (portos, estradas, etc.) para implantar um programa para produção de óleo de palma. Os fatores supracitados favorecem a expansão do cultivo de palma de óleo no país, no entanto, para que o uso deste patrimônio natural seja feito de maneira sustentável, tornam-se fundamentais o desenvolvimento de tecnologia agrícola, a consideração dos impactos ambientais e a redução das desigualdades sociais, especialmente considerando que grande parte da área com aptidão para a cultura da palma é encontrada no bioma amazônico (MAPA, 2010).

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2.6 A ÁREA DE ESTUDO

2.6.1 Status atual da Amazônia Legal Brasileira

O bioma amazônico representa aproximadamente 30% das florestas tropicais remanescentes do mundo (MMA, 2012), com rica biodiversidade e provendo diversos serviços ambientais, e não menos de 60% da área total da floresta amazônica estão localizados no Brasil (AB'SABER, 1977). A Amazônia Legal brasileira abrange os estados do Pará, Amazonas, Maranhão, Goiás, Mato Grosso, Acre, Amapá, Rondônia e Roraima, totalizando 4.871.000 km2 e uma população de cerca de vinte milhões de habitantes, 60% deles vivendo em áreas urbanas (INPE, 2004). A grande diversidade geológica, o relevo diferenciado e às elevadas temperaturas e umidade do clima equatorial resultaram na formação de vários tipos de solo e de ecossistemas florestais diversos na Amazônia, que vão desde florestas de terra firme até florestas de terras baixas e alagadiças, incluindo campinaranas, florestas estacionais, florestas abertas, florestas densas, formações pioneiras, refúgios de montanha, e savanas amazônicas (IBAMA, 2012). Apesar do grande número de áreas protegidas e esforços para proteger essa riqueza natural, no entanto, a ocupação tradicional da Amazônia tem levado a um aumento significativo no desmatamento (ALENCAR et al., 2004). As regiões meridional e oriental da Amazônia são as que concentram a maior parte da produção agrícola (principalmente de soja, milho e algodão), pastagens, desmatamento e também da população. A Amazônia Central, por usa vez, está na zona de transição entre a densa população e a Amazônia Ocidental, caracterizando-se por atividades familiares e de pesca, pela agricultura de várzea e pelo cultivo da soja. Finalmente, a Amazônia Ocidental é a região que contém as florestas mais preservadas, as maiores unidades de conservação e as populações tradicionais indígenas (MMA, 2006). As questões mais prementes em termos de conservação e uso sustentável dos recursos naturais na Amazônia dizem respeito à depleção de serviços ecossistêmicos em função do avanço do desmatamento ligado às políticas de

20

desenvolvimento na região, como a especulação imobiliária ao longo das estradas, o crescimento das cidades, o aumento dramático da pecuária, a exploração madeireira e as agriculturas familiar e mecanizada, principalmente ligadas ao cultivo de soja e algodão (FEARNSIDE, 2003; ALENCAR et al., 2004; LAURANCE et al., 2004). A taxa de desmatamento da Amazônia legal vem seguindo tendência de declínio desde 2005. Ao passo que em 2004 desmataram-se 27.772 km2 de floresta, em 2010 desmatou-se uma área bem menor, de 7.000 km2 (INPE, 2011). Apesar de a taxa de desmatamento vir diminuindo, ele ainda existe, e tais conversões de floresta com alto teor de biomassa em pastagens e áreas agrícolas geram emissões de grandes quantidades de carbono para a atmosfera.

2.6.2 A expansão do cultivo da palma de óleo na região amazônica

A

Amazônia

concentra

grande

variedade

de

espécies

nativas

e

subespontâneas, inclusive palmáceas, que podem ser utilizadas na produção de biodiesel. Além disso, a região amazônica tem elevada dependência de óleo diesel para geradores estacionários e para uso em embarcações fluviais e a produção de biodiesel de palma ainda é insipiente. Logo, em longo prazo, há grandes perspectivas para o uso do óleo de palma como matéria-prima para atender a demanda regional e até nacional de biodiesel (MAPA, 2006). A palma de óleo é uma das espécies que podem ser utilizadas na produção de biodiesel. A produção poderia ser aumentada pela organização produtiva de comunidades locais em regime de extrativismo simples ou pela exploração agroflorestal. A região dispõe de 29 milhões de hectares de terras (EMBRAPA, 2010) e de mais de cinco milhões de hectares de terras desmatadas (MAPA, 2006) com aptidão para cultivo da palma-africana. O Pará é o maior produtor de óleo de palma, com cerca de 100 mil toneladas anuais e 50 mil hectares cultivados, respondendo por 93% da produção brasileira (HARADA et al., 2008; FURLAN et al., 2006; MAPA, 2006). Boa parte dessas lavouras ainda não atingiu a maturidade, de modo que a produtividade ainda é crescente e o potencial agronômico é de até 40 toneladas de cachos por hectare, com rendimento de 22% em óleo (MAPA, 2006).

21

Outros quatro estados brasileiros (Pará, Amazonas, Amapá e Bahia) também têm áreas de cultivo de palma de óleo, porém respondem por uma parte muito pequena da produção.

2.6.3 Possíveis conseqüências da expansão

Existe uma preocupação com um possível agravamento do desmatamento na região amazônica, devido à expansão do cultivo de palma de óleo, considerando os exemplos críticos no continente asiático (BUTLER, 2011). Florestas amazônicas têm o potencial para contribuir com a mitigação das alterações climáticas, se protegidas e manejadas adequadamente. Vários estudos indicam que florestas da região estão acumulando carbono, devido ao aumento do nível de CO2 na atmosfera, a chamada "fertilização de CO2". De acordo com estes estudos, a absorção média de carbono por florestas na região amazônica é de aproximadamente 1 tC/ha.ano (variando entre 0,3 e 5,9 tC/ha.ano) (ECCM, 2002). Particularmente na Amazônia brasileira, mais carbono é armazenado nas árvores do que em qualquer outro país (47,9 bilhões de toneladas em 3,3 milhões de quilômetros quadrados) (NEPSTAD et al., 2009). Porém, a região amazônica pode também contribuir para o problema das mudanças climáticas, se sua derrubada for permitida. O cenário de desmatamento e degradação pode ser agravado pela expansão das áreas de produção de biocombustíveis para florestas na Amazônia, o que pode constituir uma séria ameaça se medidas de planejamento ambiental não forem tomadas com caráter urgente (MMA, 2012). O importante papel que a produção de biocombustíveis desempenha nos objetivos políticos e na estratégia de desenvolvimento econômico do Brasil torna as florestas na Amazônia potencialmente vulneráveis (LAURANCE et al., 2010), situação à qual necessita ser voltada muita atenção, especialmente, quando se espera do país a manutenção do compromisso assumido na Conferência das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, em 2009, em Copenhague, de reduzir o desmatamento em 80 por cento até 2020 (TOLLEFSON, 2011).

22

O panorama se torna ainda mais complicado quando se coloca em pauta a Reforma do Código Florestal, assinada pela Câmara dos Deputados em maio de 2011. A reforma propõe a regularização da propriedade com área de reserva legal desmatada até 22 de julho de 2008 a partir da recuperação da vegetação, sendo permitido plantio de espécies nativas e exóticas ou da compensação no mesmo bioma; e anistia os proprietários que desmataram seguindo lei em vigor à época, ficando dispensados de recomposição (Agência Senado, 2012). Além disso, passa a ser admitida, em encostas com declividade superior a 45°, bordas dos tabuleiros ou chapadas e topo de morros, a manutenção de atividades florestais, culturas de espécies lenhosas, perenes ou de ciclo longo (Agência Senado, 2012). São alterações polêmicas e que podem influenciar no avanço do desmatamento.

2.6.4 Legislação brasileira referente ao biodiesel de palma

Pensando em tornar a produção do biodiesel da palma mais sustentável, o governo brasileiro lançou em 2010 um programa intitulado Programa de Produção Sustentável de Palma de Óleo, criado pelo Projeto de Lei 7326/10 (BRASIL, 2012) que estabelece regras para a expansão do cultivo da planta, evitando a degradação do meio ambiente. O programa estabelece a proibição da derrubada de florestas nativas para a produção de palma e estabelece regras claras para a expansão do cultivo, combinando proteção e recuperação do meio ambiente, investimento em inovação tecnológica e geração de renda na agricultura familiar. O programa consolida importantes instrumentos jurídicos que: 

delimitam as áreas adequadas para o cultivo;



restringem a expansão da produção apenas para áreas perturbadas, ou áreas já desmatadas no passado;



proíbem o corte de vegetação nativa para o plantio de óleo de palma;



direcionam a expansão da atividade produtiva para a restauração de áreas degradadas.

O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento publicou no Diário Oficial em março de 2011 um zoneamento agrícola para orientar os agricultores sobre o plantio de palma - Decreto 7172/2010 (BRASIL, 2010). No entanto, a

23

implementação do programa ainda está em seus primeiros passos. Até agora, foi realizado

um

zoneamento

agroecológico

(EMBRAPA,

2010),

levando

em

consideração os critérios de solo e os critérios climáticos, de modo que as áreas adequadas para plantio dentre as áreas desmatadas na Amazônia Legal foram identificadas. O estudo abrangeu áreas desmatadas, totalizando 704.066 km ², que representam 13,94% da Amazônia Legal. Os resultados indicam que há 296.551 km2, o equivalente a 29.655.133 hectares de terras aptas para o plantio de palma (considerando aplicação média de capital e uso moderado de insumos e tecnologia), que correspondem a 5,87% da área desmatada da Amazônia até 2007. O estudo indica as áreas adequadas para o plantio com base em critérios climáticos e de solo, no entanto não considera os impactos ambientais significativos decorrentes das mudanças de uso da terra.

2.6.5 Considerações adicionais sobre o impacto da expansão do cultivo de palma

O zoneamento agrícola proposto pelo governo leva em consideração a aptidão agrícola das terras, excluindo as áreas cobertas com vegetação nativa, as áreas protegidas (unidades de conservação, parques nacionais, estaduais e municipais) e as áreas indígenas e priorizando a expansão do plantio para áreas degradadas. No entanto, quando se busca uma expansão sustentável do cultivo de óleo de palma, também é importante considerar outros critérios, especialmente quanto aos impactos ambientais da mudança no uso da terra devido ao estabelecimento de novas áreas plantadas. Levando em consideração a possibilidade de expansão dos cultivos para produção de biocombustíveis no país e ainda os riscos ambientais se esse evento ocorrer de maneira desordenada, verifica-se a importância do estudo dos impactos decorrentes das transformações da terra inerentes à expansão no ciclo de vida desses biocombustíveis.

24

3 METODOLOGIA

Para alcançar o objetivo proposto, foi realizada a compilação e a associação de dados de estoque de carbono aos dados geográficos de tipos de solo e vegetação e usos da terra na área estudada. Em seguida, foi realizado um cenário de ocupação da terra, supondo plantio de palma nas áreas aptas ao cultivo da oleaginosa. Depois, calculou-se o tempo necessário para que a variação de estoque de carbono decorrente da transformação da terra seja compensada pelo ganho ambiental da substituição do diesel convencional pelo biodiesel de palma, considerando as emissões de CO2 em todo o ciclo de vida do biocombustível. E, finalmente, foi calculada a emissão de carbono no ciclo de vida do biodiesel de palma e o potencial de redução da emissão com relação ao diesel convencional.

3.1 MUDANÇA DE ESTOQUE DE CARBONO

A elaboração dos mapas de estoque de carbono no solo e na biomassa da Amazônia Legal Brasileira foi realizada com o auxílio do software ArcGIS, de modo a obter uma apresentação gráfica da situação atual do armazenamento de carbono na área e uma previsão da situação futura, supondo plantio de palma nas áreas aptas ao cultivo da oleaginosa. A variação do estoque de carbono (ΔEC) devida à transformação da terra decorrente da expansão pode ser modelada como a diferença entre o estoque de carbono do uso atual da terra (uat) (ano de referência 2004) e do estoque de carbono das plantações de palma (pp). O estoque de carbono de uma área é definido como o estoque de carbono no solo (ECS) e o estoque de carbono na biomassa (ECB) e é dado em toneladas de carbono por hectare (Equação 1).

∆𝑬𝑪

𝒕𝑪 𝒉𝒂

= (𝑬𝑪𝑺𝒑𝒑

𝒕𝑪 𝒉𝒂

− 𝑬𝑪𝑺𝒖𝒂𝒕

𝒕𝑪 𝒉𝒂

) + (𝑬𝑪𝑩𝒑𝒑

𝒕𝑪 𝒉𝒂

− 𝑬𝑪𝑩𝒖𝒂𝒕

𝒕𝑪 𝒉𝒂

)

[Equação 1]

25

O ECS refere-se à profundidade do primeiro 1 m de solo. A literatura diz que a maior quantidade de carbono está armazenada nos primeiros 30 cm de solo. De acordo com Batjes (1996), a quantidade de carbono orgânico localizada nos primeiros 30 cm de solo do estrato de solo global chega a quase 50% do carbono orgânico nos primeiros 100 cm de solo. Por isso, muitos estudos trabalham com medições nesses primeiros 30 cm. Porém, devido à disponibilidade de dados para a região estudada, optou-se por trabalhar com os primeiros 100 cm de solo. O ECSuat é dependente do tipo de solo e do uso da terra (ecossistema natural, lavouras, pastagens, ou reflorestamento). O ECSpp é dependente do uso atual da terra (ecossistema natural, lavouras, pastagens ou reflorestamento) e das mudanças associadas ao cultivo de palma. O ECB inclui a biomassa acima do solo e a biomassa abaixo do solo. O BCSuat para ecossistemas naturais é dependente do tipo de vegetação e o BCSuat para outros usos é dependente da gestão (pastagens, lavouras ou reflorestamento). O ECBpp refere-se ao valor médio para o estoque de carbono na biomassa de plantas de palma em um hectare plantado. Portanto, para a obtenção do mapa da variação de estoque de carbono (∆EC), foi necessária a elaboração dos mapas de ECSuat e ECSpp, a partir dos quais se obteve o mapa da variação do estoque de carbono no solo, e os mapas de ECBuat e ECBpp, a partir dos quais se obteve o mapa de variação do estoque de carbono na biomassa.

3.1.1 Elaboração do mapa de estoque de carbono no solo para o uso atual da terra

Primeiramente, para construir o mapa de estoques de carbono do solo no uso atual da terra, uma sobreposição de duas camadas vetoriais4, formadas por

4

Camadas vetoriais são formadas por objetos discretos definidos por pares de coordenadas (localização e fronteiras geográficas dos objetos) e dados de atributos associados (como o tipo de solo ou vegetação) (BOLSTAD, 2003).

26

polígonos5, foi realizada, cada uma delas representando uma área temática: o mapa das categorias de solo (MMA e SDS ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004), que inclui todos os tipos de solos na Amazônia6, e o mapa de uso da terra (MMA-SDS e ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004), que contém a classificação de padrões de uso da terra para fins agrícolas, pastagens, reflorestamento e mineração na região, além dos ecossistemas naturais. As tabelas de atributos referentes a esses dois mapas estão parcialmente representadas, a título exemplificativo, nos Anexos 1 e 3. A ferramenta de sobreposição envolve a combinação dos dados geométricos e dos dados de atributos associados aos polígonos de cada camada, gerando uma nova camada, de modo que a sobreposição das coordenadas pode gerar intersecção e cortes de linhas ou áreas e a criação de uma nova distribuição de polígonos (Figura 2). O tipo de sobreposição utilizada foi a sobreposição por união, que inclui todos os dados de ambas as camadas. Assim, nenhum dado geográfico é descartado na operação de união, e os dados de atributos correspondentes são salvos para todas as regiões. Novos polígonos são, portanto, formados pela combinação de dados de coordenadas de cada camada. Esses novos polígonos formados foram então denominados classes.

Figura 2 – Exemplo de sobreposição de polígonos vetoriais (adaptada de BOLSTAD, 2003)

5

Polígonos são um tipo de objeto vetorial que representa entidades de área, formados por um conjunto de linhas conectadas, as quais são divididas com os polígonos adjacentes. Aos polígonos, estão associados dados de atributos, como área ou tipo de cobertura do solo (BOLSTAD, 2003). 6 O mapa foi utilizado devido à disponibilidade, porém cabe fazer a ressalva de que utiliza a antiga classificação brasileira de solos, que foi alterada em 2006, com o novo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006).

27

Áreas ocupadas por massas d‟água e atividades de mineração foram excluídas, por armazenarem quantidade insignificante de carbono. Valores de estoque de carbono no solo foram então atribuídos às classes (novos polígonos) obtidas após a sobreposição (classes de solo considerando o uso da terra), por meio da adição de um novo campo na tabela de atributos correspondente à união dos mapas de solo e usos da terra. Os valores de ECS atribuídos a cada classe podem ser visualizados na tabela representada no Anexo 4. ECS para áreas de ecossistemas naturais (en) foram obtidos diretamente da literatura, e, para pastagens, lavouras e áreas de reflorestamento, foram usados fatores de conversão (fcs), com base em premissas e valores da literatura, de acordo com a seguinte fórmula (Equação 2):

𝐸𝐶𝑆𝑢𝑎𝑡

𝑡𝐶 𝑕𝑎

= 𝐸𝐶𝑆𝑒𝑛

𝑡𝐶 𝑕𝑎

× 𝑓𝑐𝑠

[Equação 2]

Os valores obtidos da literatura e também as premissas consideradas e os fatores de conversão utilizados estão relacionados no item 4.1 do capítulo 4 – Resultados e Discussão.

3.1.2 Elaboração do mapa de estoque de carbono na biomassa para o uso atual da terra

Para construir o mapa de estoques de carbono na biomassa no uso atual do solo (ECB), uma sobreposição de duas camadas foi realizada, cada uma delas representando uma área temática: o mapa das categorias de vegetação (MMA-SDS e ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004), que inclui todos os tipos de florestas naturais e também florestas secundárias na Amazônia, e o mapa de uso da terra, já utilizado no item anterior (MMA-SDS e ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004). As tabelas de atributos referentes a esses dois mapas estão parcialmente representadas, a título exemplificativo, nos Anexos 2 e 3. Áreas ocupadas por massas d‟água e atividades de mineração foram excluídas, pelo mesmo motivo alegado anteriormente para o mapa de solo. ECB

28

obtidos

da

literatura

(de

ecossistemas

naturais,

pastagens,

lavouras

e

reflorestamento) foram atribuídos às classes obtidas após esta sobreposição (classes de vegetação considerando o uso da terra) por meio da adição de um novo campo na tabela de atributos correspondente à união dos mapas de vegetação e usos da terra. Os valores de ECB atribuídos a cada classe podem ser visualizados na tabela representada no Anexo 5 e a descrição da origem desses dados está no item 4.2 do capítulo 4 – Resultados e Discussão.

3.1.3 Elaboração do mapa da variação no estoque de carbono no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma

Para obter o mapa de estoque do carbono no solo para um cenário futuro considerando a expansão do cultivo de palma de óleo (ECSpp), foram usados fatores de conversão (fcs (pp ) ) baseados na literatura, que dependem do uso da terra (ecossistema natural, pecuária, lavoura ou reflorestamento) e das mudanças associadas ao cultivo da palma, de acordo com a Equação 3. Os cálculos de multiplicação dos fatores de conversão pelos valores de ECS uat foram feitos por meio da criação de um novo campo na tabela de atributos e do uso da ferramenta de cálculo, na qual foi inserida a fórmula matemática (Equação 3). Os fatores de conversão utilizados estão relacionados no item 4.3 do capítulo 4 – Resultados e Discussão.

𝐸𝐶𝑆𝑝𝑝

𝑡𝐶 𝑕𝑎

= 𝐸𝐶𝑆𝑢𝑎𝑡

𝑡𝐶 𝑕𝑎

× 𝑓𝑐𝑠 (𝑝𝑝 ) [Equação 3]

Então, a mudança no estoque de carbono no solo (∆ECS) foi calculada, subtraindo valores do cenário atual do uso da terra (ECSuat) dos valores do cenário futuro de expansão de cultivo (ECSpp) obtidos, resultando no mapa da mudança no estoque de carbono no solo. Os cálculos de subtração foram feitos por meio da criação de um novo campo na tabela de atributos e do uso da ferramenta de cálculo, na qual foi inserida a fórmula matemática.

29

3.1.4 Elaboração do mapa da variação no estoque de carbono na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma

Para obtenção do valor de estoque de carbono na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo (ECBpp), utilizando-se um valor médio de estoque de carbono por hectare plantado de palma de óleo. Esse valor foi adicionado à tabela de atributos por meio da criação de um novo campo. Em seguida, a mudança no estoque de carbono (∆ECB) foi calculada subtraindo valores do cenário atual do uso da terra (ECBuat) dos valores do cenário futuro de expansão de cultivo (ECBpp), resultando no mapa da mudança no estoque de carbono na biomassa. Os cálculos de subtração foram feitos por meio da criação de um novo campo na tabela de atributos e do uso da ferramenta de cálculo, na qual foi inserida a fórmula matemática.

3.1.5 Elaboração do mapa da variação no estoque de carbono na biomassa e no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma

Finalmente, os dois mapas da mudança do estoque de carbono (∆ECS e ∆ ECB) foram unidos, utilizando-se a ferramenta de análise de sobreposição de camadas. Um novo campo foi criado na tabela de atributos do mapa resultante da união e utilizou-se a ferramenta de cálculo para realizar a soma dos valores de ∆ECS e ∆ ECB. Obteve-se então o mapa final com a mudança nos estoques de carbono no solo e na biomassa (∆EC) devido à mudança no uso da terra.

3.2 TEMPO DE RETORNO DO CARBONO PARA A ATMOSFERA

Como uma abordagem final, para analisar o impacto, do ponto de vista do carbono, da expansão da produção de biodiesel de palma, o tempo de retorno do carbono para o ecossistema (TRCE) (adaptado de GIBBS et al., 2008) foi calculado

30

como o número de anos necessários para que as emissões evitadas de diesel pela substituição por biodiesel de palma compensem as perdas nos estoques de carbono dos ecossistemas durante a conversão da terra, usando a fórmula abaixo (Equação 4):

𝑇𝑅𝐶𝐸 [𝑎𝑛𝑜𝑠] =

│∆𝐶𝑆│ 𝐺𝐸𝐸 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑕 𝑎 .𝑎𝑛𝑜

𝑡𝐶 𝑕𝑎

−𝐺𝐸𝐸 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑕 𝑎 .𝑎𝑛𝑜

[Equação 4]

onde: ΔCS é a estimativa da variação do estoque de carbono na transformação da terra para plantação de palma; GEEdiesel corresponde às emissões de carbono no ciclo de vida do diesel e; GEEbiodiesel corresponde às emissões de carbono no ciclo de vida do biodiesel, excluindo a emissão por transformação da terra. O numerador da equação é preenchido pelos valores de variação do estoque de carbono do mapa de ∆CS. Para obter o denominador da equação, a emissão evitada de carbono pelo uso de biodiesel, foram usados o valor de GEEdiesel, obtido da literatura, e o valor de GEEbiodiesel, calculado usando-se a fórmula (Equação 5):

GEEdiesel

tC ha .ano

= GEEdiesel

kg C kg diesel

0,001

×

tC kg C

TE biodiesel TE diesel

MJ kg biodiesel MJ kg diesel

× Pbiodiesel

kg biodiesel ha .ano

×

[Equação 5]

O cálculo consiste na transformação das emissões de carbono por kg de diesel (GEEdiesel ) em emissões de carbono por kg de biodiesel, considerando a relação entre os teores energéticos dos dois combustíveis (TEbiodiesel e TEdiesel ). E, então transformar essa nova emissão de carbono por kg de biodiesel em uma emissão por hectare por ano, considerando a produtividade do biodiesel (Pbiodiesel ). Os valores da literatura utilizados estão relacionados no item 4.6 do capítulo 4 – Resultados e Discussão. O cálculo dos valores de TRCE foi feito por meio da criação de um novo campo na tabela de atributos, seguido da utilização da ferramenta de cálculo. Dessa maneira, valores de TRCE foram atribuídos às áreas onde houve emissão devida à

31

transformação da terra e um novo mapa representando o débito de carbono decorrente da substituição do diesel convencional pelo biodiesel de palma e a conseqüente expansão do cultivo foi obtido.

3.3 EMISSÕES DE CARBONO NO CICLO DE VIDA DO BIODIESEL E REDUÇÃO DAS EMISSÕES COM RELAÇÃO AO DIESEL CONVENCIONAL

As emissões de carbono no ciclo de vida do biodiesel, por hectare por ano (𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ), foram calculadas por meio da soma das emissões referentes ao uso da terra, calculadas nesse estudo (-∆𝐸𝑆), alocadas para 20 anos, conforme metodologia do IPCC (2003), com as emissões referentes ao restante das etapas do ciclo de vida (𝐺𝐺𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ), incluindo demais etapas da fase agrícola (aplicação de fertilizantes e pesticidas e colheita), o transporte, a fase industrial (extração do óleo e transesterificação) e o uso do combustível (queima), obtidas da literatura (Equação 6).

𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑕𝑎 .𝑎𝑛𝑜

=

−∆𝐸𝐶

𝑡𝐶 𝑕𝑎

20

𝑎𝑛𝑜

+ 𝐺𝐸𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑕𝑎 .𝑎𝑛𝑜

[Equação 6]

Para o cálculo da redução da emissão de carbono provocada pela substituição do diesel convencional pelo biodiesel (∆𝐸), foram calculadas as emissões referentes ao ciclo de vida do biodiesel e do diesel, ambas por MJ de energia gerada, a fim de possibilitar a comparação. A Equação 7 foi utilizada para o cálculo da emissão de carbono no ciclo de vida do biodiesel, por MJ de energia gerada (𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ). A Equação 8, por sua vez, foi utilizada para o cálculo da emissão de carbono no ciclo de vida do diesel convencional, por MJ de energia gerada (𝐸𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ).

𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑀𝐽

=

𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 𝑇𝐸 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑠𝑒𝑙

𝑀𝐽 𝑘𝑔 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑕 𝑎 .𝑎𝑛𝑜

× 𝑃 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑘𝑔 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 𝑕 𝑎 .𝑎𝑛𝑜

[Equação 7]

32

𝐸𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑀𝐽

=

𝑡𝐶 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 𝑀𝐽 𝑇𝐸 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝐺𝐸𝐸 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

[Equação 8]

Depois de calculadas as emissões por MJ de energia gerada, foi feita a razão entre a economia de emissão por substituição do diesel convencional pelo biodiesel ( 𝐸𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 − 𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ) e a emissão do ciclo de vida do diesel convencional ( 𝐸𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ) (Equação 9).

∆𝐸 =

𝐸𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑀𝐽

− 𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝐸𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙

𝑡𝐶 𝑀𝐽

𝑡𝐶 𝑀𝐽

[Equação 9]

Os cálculos supracitados foram realizados adicionando-se novos campos à tabela de atributos correspondente ao mapa de ∆𝐸𝐶 e utilizando-se a ferramenta de cálculo para inserir as equações. Com base nos dados calculados, foram elaborados dois mapas, o primeiro deles trazendo as emissões de carbono do ciclo de vida do biodiesel de óleo de palma e o segundo deles mostrando o potencial de redução das emissões por substituição do diesel convencional pelo biodiesel de óleo de palma.

33

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO PARA O USO ATUAL DA TERRA

Após a união dos mapas de tipos de solo e usos da terra, obtiveram-se 90 classes de solos, considerando o uso da terra, às quais foram atribuídos valores de estoque de carbono (Anexo 4). Valores para ecossistemas naturais e áreas com uso “não especificado” foram retirados diretamente da literatura (MORAES, 1991; MORAES et al., 1995; BATJES & DIJKSHOORN, 1999; FEARNSIDE & BARBOSA, 1998). Para os solos cujos valores de estoque de carbono não estavam disponíveis na literatura, utilizaram-se valores obtidos para tipos de solos similares ou médias desses valores. Esse foi o caso dos solos Hidromórficos Cinzentos e Hidromórficos Indiscriminados, para os quais se atribuiu uma média dos valores de solos Hidromórficos, e dos solos Podzólicos Vermelho-Escuros, para os quais foi utilizado o valor do solo Podzólico Vermelho-Amarelo. Para os demais usos foram utilizados fatores de conversão (fcs), baseados em suposições e valores da literatura (Tabela 1). Tabela 1: Fatores de conversão para o estoque de carbono do solo na Amazônia Legal brasileira Transformação de ecossistemas naturais para

Fator de conversã o

Pecuária

0,88

Uso agrícola

0,74

Reflorestamento

0,95

Determinação Baseado na razão entre o estoque de carbono em pastagens produtivas e em ecossistemas naturais, para o primeiro 1 m de solo. Baseado na razão entre o estoque de carbono e em lavouras em ecossistemas naturais, para o primeiro 1m de solo. Baseado na perda relativa de carbono na transformação de florestas primárias em secundárias, normalizados para o primeiro 1m de solo.

Fontes dos dados

Fearnside & Barbosa (1998)

Fearnside & Barbosa (1998)

Don et al.(2011) Moraes et al. (1995); Neill et al. (1996)

34

A determinação dos fatores de conversão para os usos “Pecuária” e “Uso agrícola” foi feita com base em dados de Fearnside e Barbosa (1998) (Tabela 2).

Tabela 2: Estoque de carbono nos primeiros 100 cm de solo, em t/ha, de acordo com Fearnside & Barbosa (1998) Uso Estoque de carbono Floresta 94,00 Área agrícola 69,80 Pastagem produtiva 82,90 Pastagem degradada 80,90

De acordo com Fearnside (1996) cerca de 90% das pastagens na Amazônia brasileira são produtivas, portanto, para o presente estudo, o valor de estoque de carbono em pastagens produtivas foi utilizado. Os fatores de conversão foram criados então pelo cálculo da razão entre o estoque de carbono em área agrícola e em área de floresta e da razão entre o estoque de carbono em área de pastagem produtiva e floresta (Tabela 3).

Tabela 3: Fatores de conversão para estoque de carbono no solo (primeiros 100 cm), na transformação do uso da terra Conversão de ( ) para ( ) Floresta para pastagem Floresta para agricultura

Cálculo do fator de conversão 82,90 94,00 69,80 94,00

Resultado do fator de conversão 0,88 0,74

Para o uso “reflorestamento” o fator de conversão foi baseado no dado de perda relativa de estoque de carbono, nos primeiros 30 cm de solo tropical, na transformação de floresta primária para secundária, que é de -8.6 %, segundo Don et al. (2011). O dado utilizado é bastante genérico, pois diz respeito a uma média para solos tropicais, que podem ser de diferentes tipos, e para transformações para florestas secundárias, que podem se tratar de diversas culturas diferentes. No entanto, foi utilizado devido à inexistência de um dado mais apropriado.

35

Florestas naturais na Amazônia têm, nos primeiros 20 cm do solo, 45% do estoque de carbono, em relação aos primeiros 100 cm (MORAES et al., 1995). E, baseando-se em dados de Neill et al. (1996), a relação entre o estoque de carbono nos primeiros 30 cm de solo e nos primeiros 20 cm, em floresta, é de 1,29 (NEILL et al. 1996). Dessa forma, o fator de conversão para o uso “Reflorestamento” foi calculado usando a Equação 10: Assim: Fc𝑠 𝑟𝑒𝑓𝑙. = 1,00 − 0,086 × 1,29 × 0,45 + 1,00 − 1,29 × 0,45

≅

0,95 [Equação 10]

O mapa obtido depois de associar os valores de estoque de carbono ao mapa de classes de solo para o cenário atual do uso da terra é mostrado a seguir (Figura 3).

Figura 3: Estoque de carbono no solo no cenário atual de uso da terra

36

Por meio da análise do mapa de estoque de carbono no solo (Figura 3), constatou-se que os valores de ECS variam de 17 a 217 tC/ha, com uma média de 85 tC/ha. Os valores e sua distribuição são consistentes com trabalhos anteriores (BATJES & DIJKSHOORN, 1999; USDA, 2000), com algumas

diferenças

decorrentes

de

diferentes

fontes

de

dados

ou

metodologias. Valores baixos de ECS (17 a 50 tC/ha) ocupam uma área de menos de 1% da Amazônia, devido à presença de solos que naturalmente armazenam menor quantidade de carbono, independente do uso – como os Solos de Mangue – e solos que armazenam mediana quantidade de carbono em seu uso mais prejudicial – como os Plintossolos em uso agrícola. Valores de ECS variando de 51 a 100 tC/ha encontram-se ocupando uma grande área de aproximadamente 80% do território amazônico espalhada por todo o bioma, devido à presença de solos que naturalmente armazenam quantidade mediana de carbono, independente do uso – como os Solos Aluviais, os Cambissolos e os Gleissolos –, de solos ricos em carbono que armazenam quantidade mediana de carbono ocupados por alguns usos mais prejudiciais – como os Solos Hidromórficos ocupados por uso agrícola –, e de solos com quantidade mediana de carbono ainda que ocupados por usos menos prejudiciais – como os Plintossolos ocupados por ecossistemas naturais e pecuária. E, finalmente, valores mais altos de ECS, acima de 100 tC/ha, ocupam uma área de cerca de 20% da Amazônia e localizam-se no extremo norte e na região centro-sul do bioma, devido à presença de solos naturalmente mais ricos em carbono, independente do uso - como o Latossolo Roxo e o Brunizem Avermelhado – e de solos com alto teor de carbono ocupados por alguns de seus usos menos prejudiciais – como os Solos Hidromórficos ocupados por ecossistemas naturais e pecuária e a Terra Roxa Estruturada ocupada por ecossistemas naturais, pecuária e reflorestamento.

4.2 ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA NO USO ATUAL DA TERRA

37

Após a união dos mapas de tipos de vegetação e usos da terra obtiveram-se 121 classes de biomassa considerando o uso da terra, às quais foram atribuídos valores de estoque de carbono (Anexo 5). Valores para os usos “ecossistemas naturais” e “não especificado” foram retirados diretamente da literatura (BARBOSA & FEARNSIDE, 1999; BRITEZ, 2006; COGLIATTICARVALHO & FONSECA, 2003; MCT, 2006; MCT, 2010; FEARNSIDE et al., 2009; GRAÇA, 1997; IPCC, 2001; IPCC, 2003; NOGUEIRA, 2008; NOGUEIRA et al., 2008), e para outros usos foram utilizados valores padrão ou foram feitas estimativas baseadas na literatura (Tabela 4).

Tabela 4: Valores de estoque de carbono na biomassa para a Amazônia Legal brasileira nos usos atuais da terra Uso

Estoque de carbono (tC/ha)

Pecuária

8,50

Uso agrícola

5,00

Reflorestamento

62,63

Fontes dos dados

Determinação Valor padrão do Good Practice Guidance Valor padrão do Good Practice Guidance Baseado na média ponderada do reflorestamento com pinus e eucalipto na área total reflorestada da região amazônica em 2005

IPCC (2003) IPCC (2003)

MCT (2010); ABRAF (2009)

Para valores encontrados na literatura como biomassa seca e não diretamente como estoque de carbono, o valor padrão do IPCC de 50% de carbono na biomassa seca foi considerado. Os estoques para o uso “Reflorestamento” foram calculados com base em

MCT

(2010).

Considerou-se

uma

média

ponderada

entre

os

reflorestamentos de pinus e eucalipto, considerando porcentagens da ABRAF (2009) de plantações de pinus e eucalipto sobre a área total reflorestada na Amazônia em 2005. De acordo com MCT (2010), a média do estoque de carbono na biomassa em plantios de eucalipto é de 49,385 tC/ha e nos plantios de pinus é de 87,675 tC/ha. Considerando que o plantio de eucalipto representa 65,4%

38

das áreas reflorestadas e que o plantio de pinus representa 34,6% dessas áreas (ABRAF, 2009), realizou-se a média ponderada dos valores de estoque de carbono e chegou-se ao valor de 62,63 tC/ha. O mapa obtido depois de associar os valores de estoque de carbono ao mapa de classes de vegetação para o cenário atual do uso da terra encontra-se a seguir (Figura 4).

Figura 4: Estoque de carbono na biomassa no cenário atual de uso da terra

Por meio da análise da do mapa de estoque de carbono na biomassa (Figura 4), constatou-se que os valores de ECB variam de 5 a 193 tC/ha, com uma média de 51 tC/ha. Os valores e sua distribuição são consistentes com trabalhos anteriores (RUESCH & GIBBS, 2008; SAATCHI et al., 2011), com algumas

diferenças

decorrentes

de

diferentes

fontes

de

dados

ou

metodologias. Valores mais baixos de estoque de carbono, variando de 5 a 40

39

tC/ha e totalizando uma área de cerca de 34% do território amazônico, foram encontrados para as áreas agrícolas dispersas pela Amazônia Legal; e para pastagens localizadas massivamente na Amazônia Meridional e Oriental. Essa faixa de estoque foi também visualizada para tipos florestais que naturalmente armazenam pouco carbono, como a Savana Estacional Gramíneo-Lenhosa e a Campinarana Ombrófila Arborizada. Valores de estoque de carbono variando de 41 a 120 tC/ha e totalizando uma área de 5% do território amazônico foram encontrados para áreas de reflorestamento e para ecossistemas naturais em diversos tipos florestais espalhados pela Amazônia, como a Floresta Estacional Decidual Aluvial e a Floresta Pioneira com Influência Fluvial. Os maiores valores de estoque de carbono, variando de 121 a 193 tC/ha e totalizando menos de 61% do território amazônico, foram encontrados para os tipos florestais distribuídos pelas Regiões Central e Noroeste da Amazônia, dominados principalmente pelas Florestas Ombrófilas Abertas e Densas.

4.3 VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA

Para obtenção do mapa de estoque de carbono no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma, foram utilizados fatores de conversão, com base na literatura, que estão listados a seguir, na Tabela 5.

40

Tabela 5: Fatores de conversão para o estoque de carbono no solo, na transformação do uso da terra para cultivo de palma Transformação

Ecossistemas naturais (e uso “não especificado”) para cultivo de palma

Fatores de conversão 0,77

Uso agrícola para cultivo de palma

1,00

Pastagem para cultivo de palma

0,94

Reflorestamento para cultivo de palma

0,86

Determinação

Fontes dos dados

Com base na suposição de que a perda de estoque de carbono pelo cultivo de palma em florestas naturais está entre 45% e 35% (aprox. 40%) nos primeiros 30 cm de solo, e normalizando esse valor para os primeiros 100 cm de solo Assumindo inexistência de mudança no estoque de carbono no solo Com base na suposição de que a mudança relativa no estoque de carbono (nos primeiros 30 cm de solo tropical) de pastagem para uso agrícola é de -10.4%, e normalizando esse valor para os primeiros 100 cm de solo Com base na suposição de que a mudança relativa no estoque de carbono (nos primeiros 30 cm de solo tropical) de floresta secundária para cultivos perenes é de -2.4%, e normalizando esse valor para os primeiros 100 cm de solo

Lamade & Bouillet (2005); Moraes et al. (1995); Fearnside & Barbosa (1998) -

Don et al. (2011); Moraes et al. (1995); Fearnside & Barbosa (1998) Don et al. (2011); Moraes et al. (1995); Fearnside & Barbosa (1998)

A normalização para os primeiros 100 cm de solo foi feita da mesma maneira já explicada anteriormente no item 3.1 - Mapa de estoque de carbono no solo no cenário atual de uso da terra. Os dados de estoque de carbono no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma foram então subtraídos dos valores de estoque de carbono no solo para o cenário atual de uso da terra, gerando o mapa mostrado a seguir (Figura 5).

41

Figura 5: Variação no estoque de carbono no solo para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma

As maiores variações nos estoques de carbono do solo devido à expansão das plantações de palma ficam entre -50 e -30 tC/ha, ocupando 3% do território amazônico, e estão principalmente na porção noroeste do Amazonas. Variações médias nos estoques de carbono ficam entre --29 e -10 tC/ha, ocupando 67% do bioma, e estão na porção central a noroeste do bioma. Baixos níveis de mudança nos estoques de carbono variam de -9 a 0 tC/ha, ocupando 30% da área, e podem ser encontrados nas extremidades sul e leste da Amazônia. Estes resultados podem ser explicados pela mudança expressiva no estoque de carbono em áreas que ainda têm florestas naturais e pela mudança menos significativa de carbono em áreas que atualmente são ocupados com pastagem ou agricultura.

42

4.4 VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NA BIOMASSA PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA

Para o cálculo do estoque de carbono na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo, utilizou-se um valor médio de estoque de carbono nos primeiros 25 anos de crescimento, que é a vida útil produtiva do cultivo, já que esse valor varia com a idade da planta. A Tabela 6 mostra o estoque de carbono médio em cada idade da planta (de 2 a 25 anos) (SILVA et al., 2003) e a média desses valores, que foi utilizada na construção do mapa.

Tabela 6: Estoque de carbono em área cultivada com palma de óleo, por idade da planta (SILVA et al., 2003) Idade (anos) 2 3 4

Carbono (t/ha) 1,82 3,88 8,35

Idade (anos) 15 16 17

5

13,08

18

6 7 8 9 10 11 12 13 14

20,96 28,08 36,08 36,71 38,28 39,85 41,43 43,00 44,57

19 20 21 22 23 24 25 Soma Média

Carbono (t/ha) 46,15 47,72 49,29 50,86 52,44 54,01 55,58 57,16 58,73 60,30 61,87 950,20 39,60

Os dados de estoque de carbono na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma foram então subtraídos dos valores de estoque de carbono na biomassa para o cenário atual de uso da terra, gerando o mapa mostrado a seguir (Figura 6).

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Figura 6: Variação no estoque de carbono na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma

As maiores alterações nos estoques de carbono na biomassa devido à expansão das plantações de palma ficam entre -153 e -120 tC/ha, ocupando 56% do território amazônico, e são distribuídos da região central até o noroeste do bioma. Mudanças nos estoques de carbono entre -119 e 0 tC/ha ocupam áreas dispersas em pela Amazônia, somando menos de 10% do território. Mudanças positivas, de 1 a 35 tC/ha, ocorrem nas áreas restantes, totalizando 34% do bioma, e estão especialmente na Amazônia Meridional e Oriental. Estes resultados podem ser explicados pelo aumento do armazenamento de carbono devido a transformações de terras agrícolas ou de pastagens para áreas de cultivo de palma, ou de florestas que naturalmente armazenam pequenas quantidades de carbono em áreas de cultivo de palma.

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4.5 VARIAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO NO SOLO E NA BIOMASSA PARA UM CENÁRIO PREVISTO DE EXPANSÃO DO CULTIVO DE PALMA

O mapa obtido após a união e soma dos mapas da variação do estoque de carbono no solo e da variação no estoque de carbono na biomassa, para cenário previsto de expansão do cultivo de palma, é mostrado a seguir (Figura 7).

Figura 7: Variação do estoque de carbono no solo e na biomassa para um cenário previsto de expansão do cultivo de palma

As maiores variações no estoque de carbono total vão de -196 a -100 tC/ha, ocupando 61% da região amazônica, localizada da região central para a

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noroeste do bioma. Variações de -100 para 0 tC/ha, totalizando cerca de 9% do bioma, ocupam áreas dispersas pelas regiões sul e leste, além de áreas na região noroeste. Variações positivas de 0 a 35 tC/ha ocupam cerca de 30% do território e ocorrem principalmente nas Amazônias Oriental e Meridional. A Tabela 7 mostra as médias ponderadas de mudança de estoque de carbono, em função das áreas ocupadas por cada combinação de solo e biomassa, e os desvios padrões para os diferentes tipos de transformação da terra incluídos no estudo.

Tabela 7: Médias e desvios padrão das mudanças de estoque de carbono para as transformações estudadas Transformação de () Média ponderada pela para plantação de palma área Ecossistema natural -147,01 Pecuária 26,25 Uso agrícola 34,60 Reflorestamento -35,14

Desvio padrão 78,15 1,17 0 2,14

A Tabela 7 mostra que a utilização de valores regionalizados de estoque de carbono no solo e na biomassa gera médias de mudança de estoque de carbono por transformação da terra com desvios padrões. Os desvios padrões são altos para ecossistemas naturais, já que são utilizados dados diferentes de estoque de carbono para cada hectare da terra em seu uso atual, dependendo do tipo de solo e biomassa que abriga. Esses desvios elevados mostram que nesse caso de transformação da terra é mais válido utilizar valores regionalizados de mudança de estoque de carbono em inventários de ciclo de vida, já que o valor médio representa mal a população de solos e biomassas de toda a região amazônica. Já no caso de terras atualmente ocupadas por pecuária ou reflorestamento, os desvios são pequenos, principalmente porque são utilizados valores padrão de estoque de carbono na biomassa para o uso atual da terra. Nesses casos, pode-se utilizar o valor médio de mudança de estoque carbono, que é representativo da população em questão.E, finalmente, as terras ocupadas por uso agrícola antes da transformação para plantação de palma apresentam valor de mudança de estoque de carbono médio com desvio

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padrão nulo. Isso ocorre porque foi utilizado valor padrão para o estoque de carbono na biomassa no uso atual da terra e fator de conversão do solo igual a “um” para a transformação. Assim sendo, recomenda-se a utilização da média nesse tipo de transformação da terra.

4.6 TEMPO DE RETORNO DO CARBONO PARA O ECOSSISTEMA

Para o cálculo do tempo de retorno do carbono para o ecossistema, utilizaram-se os valores de variáveis mostrados na Tabela 7. Tabela 8: Valores das variáveis usadas para o cálculo do tempo de retorno do carbono para o ecossistema Variável Emissão de carbono no ciclo de vida do diesel convencional (GEEdiesel ) Teor energético do biodiesel de palma (𝑇𝐸biodiesel ) Teor energético do diesel convencional (𝑇𝐸diesel )

Valor 1,06 kg C/kg

Produtividade do biodiesel de palma (Pbiodiesel ) Emissão de carbono no ciclo de vida do biodiesel de palma (GEEbiodiesel )

3963 kg/ha.ano

37,13 MJ/kg 54,10 MJ/kg

391,78 kg C/ha.ano

Fonte Souza et al., 2010, baseado em IPCC (2006) e em Eucar (2006) Souza et al. (2010) Souza et al. (2010), baseado em Agropalma (2009), Simapro (2008), IPCC (2006) e Eucar (2006) Taxa de conversão de 0,95; Souza et al. (2010) Souza et al. (2010)

O mapa com o número de anos necessários para que as emissões evitadas de carbono por substituição do diesel pelo biodiesel compensem as perdas nos estoques de carbono do ecossistema terrestre durante a conversão é mostrado na Figura 8. Áreas onde houve aumento nos estoques de carbono não estão incluídas no mapa, porque, nestes casos, o tempo de retorno do carbono para o ecossistema não se aplica.

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Figura 8: Tempo de retorno do carbono para o ecossistema devido à transformação da terra para o plantio de palma, por compensação pela substituição do diesel convencional pelo biodiesel de palma

Em áreas onde há, no uso atual da terra, ecossistemas naturais, o tempo de retorno do carbono para o ecossistema pode chegar a 79 anos. Conseqüentemente, nesses casos mais extremos, até o ano 79 a plantação de biodiesel seria uma fonte líquida de GEE e somente a partir do 80o ano a substituição pelo biodiesel passaria a ser motivo de redução nas emissões de carbono. Esses resultados mostram como a mudança de estoque de carbono devida à transformação da terra pode influenciar na tendência de emissões de carbono no ciclo de vida do biodiesel e quão importante é considerar estas perdas durante a conversão da terra quando se estuda a sustentabilidade do uso do biodiesel no lugar do diesel convencional.

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4.7 REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE CARBONO POR SUBSTITUIÇÃO DO DIESEL

Para o cálculo das emissões de carbono no ciclo de vida do biodiesel, por hectare por ano (𝐸𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 ), e da emissão de carbono provocada pela substituição do diesel convencional pelo biodiesel (∆𝐸), foram utilizados os mesmos valores de variáveis descritos na Tabela 7. O mapa obtido após os cálculos é mostrado na Figura 9.

Figura 9: Redução na emissão de carbono por substituição do diesel convencional pelo biodiesel

Verificar a redução das emissões de carbono gerada pela substituição do diesel convencional pelo biodiesel é importante, não só para se visualizar o

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real ganho ambiental gerado por essa ação, mas também do ponto de vista do mercado de exportação do biodiesel. A União Européia, por exemplo, é uma importante importadora de biodiesel, já que este representa 80% dos biocombustíveis utilizados. A importação, no entanto, é regulada por instrumentos políticos, exigindo o atendimento a certos padrões para a efetivação da importação. Em 2009 foi lançada a Diretiva 2009/28/CE (UNIÃO EUROPÉIA, 2009), que introduziu padrões de sustentabilidade para a produção de biocombustíveis. Ela exige uma redução de GEE, até 2017, de, no mínimo, 35% em comparação com o combustível fóssil, 50% em 2017 e 60% para as novas instalações que começarão a produzir em 2017. Desse modo, atualmente, o biocombustível importado deve ser capaz de reduzir em 35% as emissões de gases de efeito estufa, responsáveis pelo aquecimento do planeta. Nesse estudo (Figura 9), verificou-se que, se o cultivo de palma fosse expandido em direção ao noroeste da Amazônia, onde existem as florestas preservadas, não existiria redução da emissão de carbono, com relação à emissão do ciclo de vida do diesel. Essa área de redução nula, ou seja, área na qual haveria na verdade aumento na emissão, corresponde a cerca de 65% do bioma. No restante da região amazônica, por outro lado, existe um potencial para redução das emissões, sendo que em menos de 2% da Amazônia essa redução é inferior àquela exigida pela diretiva européia e nos cerca de 34% restantes a redução das emissões é superior àquela exigida pela diretiva européia, áreas nas quais a produção de biodiesel de palma seria passível de exportação para a União Européia. É importante, no entanto, que sejam também considerados os impactos indiretos do uso da terra, que não estão no escopo deste estudo. Segundo Lapola et al. (2010), os impactos indiretos do uso da terra podem comprometer consideravelmente

a

economia

de

emissão

proporcionada

pelo

biocombustíveis, principalmente pelo avançamento da fronteira agrícola para as áreas até então preservadas. A expansão do cultivo de palma para áreas atualmente ocupadas por pastagens e lavouras, por exemplo, iria deslocar essas atividades para outra área, podendo gerar desmatamento, indiretamente. Lapola et al. (2010) afirmam que para suprir as metas brasileiras de produção de biocombustíveis para 2020, em simultâneo com o aumento de

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alimentos e a demanda pela pecuária, a expansão do cultivo de palma incorreria em 300 km2 de desmatamento direto. Esse valor, porém, ainda é menos expressivo que o causado pela expansão do cultivo de soja. Além disso, segundo os mesmos autores, a intensificação da pecuária poderia evitar os impactos indiretos do uso da terra. O aumento da produtividade em apenas 0,10 cabeça por hectare já compensaria esses impactos.

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5 CONCLUSÃO

Consistentemente com a proposta do Governo, os resultados sugerem que, do ponto de vista do estoque de carbono, o cultivo de palma deve ser expandido para áreas já desmatadas, atualmente ocupadas com pastagens e terras agrícolas. Além disso, a expansão para áreas naturais deve ser evitada ou, se necessária, deve ser feita em áreas nas quais as florestas naturais têm menor capacidade de armazenar carbono. Essas ações ajudam a reduzir as emissões de carbono no ciclo de vida do biodiesel, que podem ser muito elevadas quando a expansão do cultivo leva ao desmatamento de áreas naturais, devido à perda de carbono durante a conversão da terra, que pode levar anos para ser compensada pelas emissões evitadas pela substituição do diesel. No

entanto,

o

estudo

tem

algumas

limitações,

relacionadas

especialmente às suposições feitas, apesar de estarem baseadas em dados da literatura, e ao uso de dados padrão, na ausência de dados mais específicos. Outra limitação diz respeito ao escopo do estudo, que considera apenas os impactos diretos do uso da terra. Impactos indiretos do uso da terra têm sido muito discutidos na literatura e sua consideração é importante para a tomada de decisão. Ademais das limitações, os resultados do estudo permitem concluir que o SIG é uma ferramenta potencial a ser utilizada em estudos de mudança de estoque de carbono, contribuindo para a consideração do uso da terra na ACV e para o delineamento de cenários atuais de uso da terra e de cenários previstos para a expansão de cultivos, fornecendo embasamento científico para a tomada de decisão. Apesar de ser uma ferramenta que olha somente para um viés dos impactos decorrentes do uso da terra, aquele relativo à emissão de carbono, unida a outros critérios de sustentabilidade pode ser muito útil na otimização do planejamento de uso da terra em nível regional. Os mapas podem ainda ser usados por outros pesquisadores em estudos futuros e por investidores ambientalmente conscientes, sem esquecer a utilidade para a consciência pública.

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67

ANEXOS Anexo 1 - Representação parcial7 da tabela de atributos correspondente ao mapa de solos da Amazônia Legal Brasileira (MMA e SDS ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004) FID8 0

7

SHAPE9 11

Polygon

CLASSE10

DESCRIÇÃO PEDOLÓGICA

A

Solos Aluviais

1

Polygon

A

Solos Aluviais

2

Polygon

A

Solos Aluviais

3

Polygon

AM

Areias Quartzosas Marinhas

4

Polygon

AQ

Areias Quartzosas

5

Polygon

AQ

Areias Quartzosas

6

Polygon

AQ

Areias Quartzosas

7

Polygon

AQ

Areias Quartzosas

8

Polygon

AQ

Areias Quartzosas

9

Polygon

AQ

Areias Quartzosas

10

Polygon

AR

Afloramento de Rochas

11

Polygon

BV

Brunizém Avermelhado

12

Polygon

BV

Brunizém Avermelhado

13

Polygon

BV

Brunizém Avermelhado

14

Polygon

BV

Brunizém Avermelhado

15

Polygon

BV

Brunizém Avermelhado

16

Polygon

C

Cambissolo

17

Polygon

TR

Terra Roxa Estruturada

18

Polygon

TRL

Terra Roxa Estruturada Latossólica

19

Polygon

V

Vertissolo

20

Polygon

V

Vertissolo

A tabela de atributos completa referente ao mapa de solos contém 394 linhas e 24 colunas, incluindo a identificação de outras características dos solos, como a textura e tipo de relevo. Porém, estão aqui representadas somente algumas colunas, cujas informações foram utilizadas para a realização do estudo, e algumas linhas, a título de exemplificação. 8 Identidade do objeto (polígono). 9 Formato do objeto. 10 Classes de solo, segundo antiga classificação brasileira de solos, que foi alterada em 2006, com o novo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006). Outras classes de solo estão incluídas na tabela, como a dos Latossolos e dos Plintossolos, porém não são aqui mostradas devido ao intuito exemplificativo da tabela. 11 Polígono é um tipo de objeto vetorial que representa uma entidade de área à qual estão associados dados de atributos (BOLSTAD, 2003).

68

Anexo 2 12 Representação parcial da tabela de atributos correspondente ao mapa de vegetação da Amazônia Legal Brasileira (MMA e SDS ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004) 13 14 15 FID SHAPE CLASSES SISTEMA NÍVEL1 NÍVEL2 NÍVEL3 NÍVEL4 NÍVEL5 16 0 Polygon Ab Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas 1 Polygon Abc Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas Com cipós 2 Polygon Abc Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas Com cipós 3 Polygon Abp Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas Com palmeiras 4 Polygon Abp Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas Com palmeiras 5 Polygon Abp Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas Com palmeiras 6 Polygon Abp Primário Floresta Ombrófila Aberta De terras baixas Com palmeiras 7 Polygon Acc Secundário Agropecuária Cultura cíclica 8 Polygon Am Primário Floresta Ombrófila Aberta Montana 9 Polygon Amc Primário Floresta Ombrófila Aberta Montana Com cipós 10 Polygon Amc Primário Floresta Ombrófila Aberta Montana Com cipós 11 Polygon Amp Primário Floresta Ombrófila Aberta Montana Com palmeiras 12 Polygon Ap Secundário Agropecuária Pecuária 13 Polygon As Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana 14 Polygon Sd Primário Savana Estacional Florestada 15 Polygon As Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana 16 Polygon Asb Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana Com bambus 17 Polygon Asb Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana De bambus 18 Polygon Asb Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana Com bambus 19 Polygon Asc Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana Com cipós 20 Polygon Asc Primário Floresta Ombrófila Aberta Submontana Com cipós

12

A tabela de atributos completa referente ao mapa de vegetação contém 160 linhas e 12 colunas, incluindo inclusive uma coluna com fotografias. Porém, estão aqui representadas somente algumas colunas, cujas informações foram utilizadas para a realização do estudo, e algumas linhas, a título de exemplificação. 13 Identidade do objeto (polígono). 14 Formato do objeto. 15 Classes de vegetação. Outras classes de vegetação estão incluídas na tabela, como as de Campinarana e de Savana, porém não são aqui mostradas devido ao intuito exemplificativo da tabela. 16 Polígono é um tipo de objeto vetorial que representa uma entidade de área à qual estão associados dados de atributos (BOLSTAD, 2003).

69 Anexo 3 Representação parcial17 da tabela de atributos correspondente ao mapa de usos da terra da Amazônia Legal Brasileira (MMA e SDS ZEE CONSÓRCIO BRASIL, 2004) FID18 0

17

SHAPE19 21

Polygon

NOME20 Extrativismo Vegetal

1

Polygon

Extrativismo Vegetal

2

Polygon

Extrativismo Vegetal

3

Polygon

Extrativismo Vegetal

4

Polygon

Extrativismo Vegetal

5

Polygon

Extrativismo Vegetal

6

Polygon

Extrativismo Vegetal

7

Polygon

Extrativismo Vegetal

8

Polygon

Massa de água

9

Polygon

Mineração

10

Polygon

Mineração

11

Polygon

Mineração

12

Polygon

Mineração

13

Polygon

Mineração

14

Polygon

Mineração

15

Polygon

Mineração

16

Polygon

Mineração

17

Polygon

Mineração

18

Polygon

Pecuária

19

Polygon

Pecuária

20

Polygon

Pecuária

A tabela de atributos completa referente ao mapa de usos da terra contém 37 linhas e 6 colunas, incluindo outras informações, como as subclasses de usos da terra. Porém, estão aqui representadas somente algumas colunas, cujas informações foram utilizadas para a realização do estudo, e algumas linhas, a título de exemplificação. 18 Identidade do objeto (polígono). 19 Formato do objeto. 20 Tipo de uso da terra. Outros usos da terra estão incluídas na tabela (uso agrícola e reflorestamento), porém não são aqui mostrados devido ao intuito exemplificativo da tabela. 21 Polígono é um tipo de objeto vetorial que representa uma entidade de área à qual estão associados dados de atributos (BOLSTAD, 2003).

70 Anexo 4 – Classes de solos definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Classe Tipo de solo Uso da terra Estoque de Fonte carbono (tC/ha) 1 (não especificado) ecossistema 94,00 Fearnside & Barbosa natural (1998) 2 Pecuária 82,72 * 3

uso agrícola

69,56

*

não especificado

70,05 70,05

6

ecossistema natural Pecuária

61,64

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

7

uso agrícola

51,84

*

Pecuária

82,98 94,30

10

ecossistema natural Pecuária

82,98

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

11

reflorestamento

89,58

*

12

uso agrícola

69,78

*

155,70

14

ecossistema natural Pecuária

137,02

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

15

uso agrícola

115,22

*

72,95

17

ecossistema natural Pecuária

64,20

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

18

uso agrícola

53,98

*

não especificado

97,20 97,20

21

ecossistema natural Pecuária

85,54

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

22

reflorestamento

92,34

*

23

uso agrícola

71,93

*

93,90

25

ecossistema natural Pecuária

82,63

Moraes (1991) e Moraes et al (1995) *

26

reflorestamento

89,21

*

27

uso agrícola

69,49

*

ecossistema natural

118,97

29

Pecuária

104,69

Média para solos hidromórficos - Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

30

uso agrícola

88,04

*

ecossistema natural

118,97

Pecuária

104,69

Média para solos hidromórficos – Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

4

Solos aluviais (A)

5

8 9

13

16

19

Areias Quatzosas Marinhas (AM) Areias Quartzosas (AQ)

Brunizem Avermelhado (BV)

Cambissolo (C)

Gleissolo (G)

20

24

28

31

32

Areias Quartzosas Hidromórficas (HAQ)

Hidromórfico Cinzento (HC)

Solos Hidromórficos Indiscriminados (HI)

71 Anexo 4 – Classes de solos definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Classe Tipo de solo Uso da terra Estoque de Fonte carbono (tC/ha) 33 uso agrícola 88,04 * 34

Podzol Hidromórfico (HP)

35 36 37

ecossistema natural Pecuária

185,30

uso agrícola

137,12

*

84,90

Latossolo Amarelo (LA) não especificado

163,06

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

84,90

39

ecossistema natural Pecuária

74,71

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

40

Reflorestamento

80,66

*

41

uso agrícola

62,83

*

93,00

43

ecossistema natural Pecuária

81,84

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

44

Uso agrícola

68,82

*

216,50

46

Ecossistema natural Pecuária

190,52

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

47

Uso agrícola

160,21

*

105,10

49

Ecossistema natural Pecuária

92,49

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

50

Reflorestamento

99,85

*

51

Uso agrícola

77,77

*

Ecossistema natural

87,30

53

Pecuária

76,82

Valor para solo Podzólico Vermelho-Amarelo Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

54

Uso agrícola

64,60

*

Ecossistema natural Pecuária

94,70

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

Ecossistema natural Pecuária

94,70

61,30

60

Ecossistema natural Pecuária

53,94

Batjes & Dijkshoorn (1999) *

61

Uso agrícola

45,36

*

Ecossistema natural Pecuária

61,30

Batjes & Dijkshoorn (1999) *

Não especificado

87,30

Ecossistema

87,30

38

42

45

48

52

55

Latossolo VermelhoEscuro (LE)

Latossolo Roxo (LR)

Latossolo VermelhoAmarelo (LV)

Podzólico VermelhoEscuro (PE)

Planossolo (PL)

56 57

Planossolos Solódico (PLS)

58 59

62

Plintossolo (PT)

Plintossolo Solódico (PTS)

63 64 65

Podzólico VermelhoAmarelo (PV)

83,34

83,34

53,94

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) Moraes (1991) e Moraes

72 Anexo 4 – Classes de solos definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Classe Tipo de solo Uso da terra Estoque de Fonte carbono (tC/ha) et al. (1995) natural 66

Pecuária

76,82

*

67

Reflorestamento

82,94

*

68

Uso agrícola

64,60

*

Ecossistema natural Pecuária

87,30

70

Podzólico VermelhoAmarelo Latossólico (PVL)

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

71

Solos Litólicos (R)

101,15

72

Ecossistema natural Pecuária

89,01

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

73

Reflorestamento

96,09

*

74

Uso agrícola

74,85

*

69

64,60

75

Solonchak (SK)

Pecuária

46,20

76

Solos Indiscriminados de Mangue (SM)

23,20

77

Ecossistema natural Pecuária

20,42

Batjes & Dijkshoorn (1999) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

78

Uso agrícola

17,17

*

137,00

80

Ecossistema natural Pecuária

120,56

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

81

Reflorestamento

130,15

*

82

Uso agrícola

101,38

*

Pecuária

50,78 135,10

85

Ecossistema natural Pecuária

118,89

Batjes & Dijkshoorn (1999) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

86

Reflorestamento

128,35

*

87

Uso agrícola

99,97

*

Pecuária

118,89

Ecossistema natural Pecuária

118,10

Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) Moraes (1991) e Moraes et al. (1995) *

79

83 84

88 89 90

Solos Petroplínticos (SP)

Solonetz Solodizado (SS) Terra Roxa Estruturada (TR)

Terra Roxa Estruturada Latossólica (TRL) Vertissolo (V)

103,93

73 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) ecossistema valor padrão para florestas 1 120,00 natural tropicais - IPCC (2001) (não especificado) 2 Pecuária 8,50 valor padrão - IPCC (2003) 3

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

181,70

5

Pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003)

6

uso agrícola ecossistema natural Pecuária

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

166,93

4

Floresta Ombrófila Aberta de Terras Baixas (Ab)

7 8

Agropecuária - Cultura Cíclica (Acc)

9

Pecuária ecossistema natural Pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de densidade de carbono no bioma Mata Atlântica estimado por Britez (2006) valor padrão - IPCC (2003)

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

8,50

Reflorestamento

62,63

15

uso agrícola

5,00

16

não especificado

168,00

ecossistema natural

168,00

18

Pecuária

8,50

19

Reflorestamento

62,63

uso agrícola ecossistema natural

5,00

valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de densidade de carbono no

10

Floresta Ombrófila Aberta Montana (Am)

11 12 13 14

17

Agropecuária Pecuária (Ap)

Floresta Ombrófila Aberta Submontana (As)

20 21

Floresta Estacional Decidual Aluvial (Ca)

116,27

74 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) bioma Mata Atlântica estimado por Britez (2006) 22 Pecuária 8,50 valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de ecossistema densidade de carbono no Floresta Estacional 23 116,27 natural bioma Mata Atlântica Decidual de Terras estimado por Britez (2006) Baixas (Cb) 24 Pecuária 8,50 valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de Floresta Estacional ecossistema densidade de carbono no 25 Decidual Montana 104,95 natural bioma Mata Atlântica por (Cm) Britez (2006) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira ecossistema (2008), multiplicado por 0,5 26 145,05 Floresta Estacional natural (fator do IPCC para Decidual Submontana conversão de biomassa (Cs) seca em estoque de carbono) 27 pecuária 8,50 valor padrão - IPCC (2003) 28

uso agrícola

5,00

29

não especificado

180,40

30

ecossistema natural

180,40

31

pecuária

8,50

32

reflorestamento

62,63

33

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

192,25

35

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003)

36

reflorestamento

62,63

baseado em MCT (2010) e

Floresta Ombrófila Densa Aluvial (Da)

34

Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (Db)

75 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) ABRAF (2009) 37

uso agrícola

5,00

38

ecossistema natural

180,65

39

pecuária

8,50

40

uso agrícola

5,00

41

ecossistema natural

192,65

42

pecuária

8,50

43

reflorestamento

62,63

44

uso agrícola

5,00

45

ecossistema natural

141,70

46

pecuária

8,50

47

reflorestamento

62,63

48

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

154,65

50

pecuária

8,50

51

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

140,09

pecuária

8,50

Floresta Ombrófila Densa Montana (Dm)

Floresta Ombrófila Densa Submontana (Ds)

Floresta Estacional Semidecidual Aluvial (Fa)

49

52 53

Floresta Estacional Semidecidual de Terras Baixas (Fb)

Floresta Estacional Semidecidual Montana (Fm)

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de densidade de carbono no bioma Mata Atlântica estimado por Britez (2006) valor padrão - IPCC (2003)

76 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) 54

uso agrícola

5,00

55

ecossistema natural

157,85

56

pecuária

8,50

57

reflorestamento

62,63

58

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

30,00

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

58,50

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

26,00

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

192,3

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

155,30

Floresta Estacional Semidecidual Submontana (Fs)

59

Campinarana Ombrófila Arborizada (La)

60

61

Campinarana Ombrófila Florestada (Ld)

62

63

Campinarana Ombrófila GramíneoLenhosa (Lg)

64

65

Campinarana/Floresta Ombrófila (LO)

66 67

Floresta Ombrófila/Floresta Estacional (ON)

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Barbosa e Fearnside (1999), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Barbosa e Fearnside (1999), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Barbosa e Fearnside (1999), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira

77 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) 68 pecuária 8,50 valor padrão - IPCC (2003) 69

uso agrícola

5,00

70

ecossistema natural

105,64

pecuária

8,50

72

reflorestamento

62,63

73

uso agrícola

5,00

74

não especificado

98,16

ecossistema natural

98,16

76

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de densidade de carbono no bioma Mata Atlântica estimado por Britez (2006) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor da densidade de carbono no bioma Mata Atlântica estimado por CogliattiCarvalho & Fonseca, (2003) Baseado no valor da densidade de carbono no bioma Mata Atlântica estimado por CogliattiCarvalho & Fonseca, (2003) valor padrão - IPCC (2003)

77

uso agrícola ecossistema natural pecuária

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

101,75

MCT (2006)

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

uso agrícola

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

71

75

78 79 80 81 82 83

Pioneira com Influência Fluvial Arbustiva (Pa)

Pioneira com Influência Fluviomarinha Herbácea (Pf)

Pioneira com Influência Fluvial Herbácea (Ph) Pioneira com Influência Marinha Herbácea (Pm) Reflorestamento eucalipto (Re)

uso agrícola

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

84

Reflorestamento Frutíferas (Rf)

uso agrícola

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

85

Refúgio Herbáceo Alto-montano (rlh)

ecossistema natural

6,55

Refúgio Montano (rm)

ecossistema natural

6,50

pecuária

8,50

86

87

Baseado no valor de densidade de carbono no bioma Mata Atlântica estimado por Britez (2006) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Barbosa e Fearnside (1999), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003)

78 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) 88 89

Reflorestamento pinus (Rp)

uso agrícola

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

reflorestamento

87,68

MCT (2010)

ecossistema natural

34,21

91

pecuária

8,50

92

uso agrícola

5,00

93

ecossistema natural

71,91

94

pecuária

8,50

95

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

13,36

97

pecuária

8,50

98

uso agrícola

5,00

99

ecossistema natural

151,35

100

pecuária

8,50

101

uso agrícola

5,00

ecossistema natural

157,15

90 Savana Estacional Arborizada (Sa)

Savana Estacional Florestada (Sd)

96

Savana Estacional Gramíneo-Lenhosa (Sg)

Savana/Floresta Estacional (SN)

102

Savana/Floresta Ombrófila (SO)

Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Fearnside et al.(2009), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Fearnside et al.(2009), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Fearnside et al.(2009), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Nogueira et al. (2008), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono)

79 Anexo 5 – Classes de biomassa definidas nesse estudo e respectivos valores de estoque de carbono atribuídos (tC/ha) Estoque de Classe Tipo de vegetação Uso da terra carbono Fonte (tC/ha) 103

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

104

uso agrícola

5,00

105

ecossistema natural

20,60

106

pecuária

8,50

107

reflorestamento

62,63

108

uso agrícola

5,00

109

ecossistema natural

10,88

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003) Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Fearnside et al.(2009), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003) baseado em MCT (2010) e ABRAF (2009) valor padrão - IPCC (2003) Média entre Sp e Ta – Fearnside et al. (2009); IPCC (2007) valor padrão - IPCC (2003)

uso agrícola

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

Savana Estacional Parque (Sp)

110

Savana/Savana Estépica (ST)

111 112

113

Savana-Estépica Estacional Arborizada (Ta)

Savana-Estépica Estacional Florestada (Td)

114 115

Savana-Estépica Estacional GramíneoLenhosa (Tg)

ecossistema natural

30,10

pecuária

8,50

Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) derivado de Graça (1997), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003)

pecuária

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

ecossistema natural

8,97

117

pecuária

8,50

Baseado no valor de biomassa total (acima e abaixo do solo) de Fearnside et al.(2009), multiplicado por 0,5 (fator do IPCC para conversão de biomassa seca em estoque de carbono) valor padrão - IPCC (2003)

118

uso agrícola ecossistema natural pecuária

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

51,29

MCT (2006)

8,50

valor padrão - IPCC (2003)

uso agrícola

5,00

valor padrão - IPCC (2003)

116

Savana-Estépica Estacional Parque (Tp)

119 120 121

Vegetação Secundária (Vs)