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Dinâmica de carbono e Gases de Efeito Estufa em Sistemas de Produção Agropecuária e Florestal Brasileiros Magda Lima – Emb...
Projeto em Rede AGROGASES Título:  Dinâmica de Carbono e Gases  de Efeito Estufa em Sistemas de Produção Agropecuária, Flo...
Objetivo geral <ul><li>Quantificar e avaliar o estoque / balanço de carbono e emissões de gases de efeito estufa provenien...
Objetivos específicos Criar uma rede interdisciplinar de estudos sobre a dinâmica de C e GEE dentro da Embrapa, em conexão...
Objetivos específicos (cont.) Estabelecer métodos padrão de amostragem e mensuração de estoques de carbono e  GEE em agroe...
Objetivos específicos  (cont.) Avaliar o impacto sócio-econômico de alternativas de mitigação de GEE e do acúmulo de C em ...
Agrogases Network Carbon Dynamics and Greenhouse Gas Emissions in Brazilian Agricultural, Agroforestry and Forestry System...
 
Competências & Infraestrutura 1. Sítios experimentais 2. Avaliação de estoque de carbono em solos 3. Avaliação qualitativa...
Abrangência
Equipe principal
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Projeto Componente 2  Estoques e Balanço de Carbono no Solo PA 2.1.  Estoques de C em solos e Unidades Básicas de Comparaç...
Projeto Componente 2- Estoques e Balanço de Carbono no Solo <ul><ul><ul><li>Objetivo geral </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul...
Plano de Ação 2.1 -  Estoque de carbono nos solos do Brasil   sob sistemas de uso da terra das Unidades Básicas de Compart...
Base de dados do Projeto Agrogases <ul><li>71 publicações –  Boletins de pesquisa, Relatórios técnicos,  Teses </li></ul><...
Bases do SIGSOLOS (ACCESS) 10 bases de dados Dados inseridos na base Agrogases Dados não inseridos na base Agrogases Publi...
Perfis de solos
 
Estoque nacional com base em levantamentos de solos do Brasil   <ul><li>No âmbito da rede Agrogases, Fidalgo et al. (2007)...
Estoque nacional com base em levantamentos de solos do Brasil <ul><li>Foi calculado, para cada perfil de solo, o C total c...
Estimativa do estoque de C considerando os diferentes tipos de solos do Brasil
Caracterização Qualitativa da MOS <ul><li>Determinação do grau de humificação de substâncias húmicas e frações organo-mine...
Determinação do grau de humificação de substâncias húmicas e frações organo-minerais em áreas com potencial para seqüestro...
Espectrômetro de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR)
13 C CPMAS NMR ÁCIDO HÚMICO TÍPICO MOSTRANDO GRUPOS FUNCIONAIS
Laser Induced Fluorescence - LIF Milori et al., 2002 - Patente/Prêmio Criatividade Embrapa
Análise de carbono do solo por espectroscopia infravermelha <ul><li>A implantação, em 2008, do Protocolo de Quioto (Kyoto ...
Análise de carbono do solo por espectroscopia infravermelha <ul><li>Métodos de análises convencionais de carbono do solo c...
Análise de carbono do solo por espectroscopia infravermelha <ul><li>técnicas espectroscópicas como a espectroscopia em inf...
Projeto Componente 3  Estoque de Carbono em Formações Vegetais Nativas,  Plantações Perenes e Sistemas Agroflorestais   PA...
Objetivo geral <ul><li>Estimar os estoques de carbono na biomassa vegetal em formações nativas, plantações florestais pere...
P.A. 3.2. Avaliação de estoque de Carbono em Plantações Permanentes <ul><li>Estimativa de estoque de carbono de vegetação ...
Criação do Software  CARBOPLAN Co ntabilidade de carbono  (3.2. Equipe do CNPF) <ul><li>Métodos utilizados : </li></ul><ul...
 
 
 
Metodologia <ul><li>Para a quantificação da biomassa da parte aérea em ecossistemas florestais, foram utilizados métodos d...
Formações vegetais estudadas <ul><ul><li>Caatinga   </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas agroflorestais, capoeiras, e algun...
Projeto Componente 4  Avaliação das emissões de gases de efeito estufa em sistemas de uso da terra   PA 4.1.  Avaliação da...
Objetivo Geral <ul><li>Quantificar os efeitos de diferentes sistemas de uso da terra (incluindo sistemas agrícolas, pecuár...
PA 4.1.  Avaliação da emissão de metano proveniente de ruminantes (Odo Primavesi e colab.) 4.1.1.  Avaliação de emissão de...
Methane emission factors for  dairy cattle ( Zebu  crossbred) in the Southeast of Brazil (tropical climate)
Methane emission factors for  beef cattle ( Nelore ) in the Southeast of Brazil (tropical climate)
Áreas de Estudo <ul><li>Estado de São Paulo – Pindamonhanganba  </li></ul><ul><li>Textura do solo : argilosa </li></ul><ul...
Método <ul><li>Porto Alegre, RS </li></ul><ul><li>Técnica  de câmara fechada  (Sass et al., 1991, 1992)  - 60 cm x 60 cm <...
Emissões de metano em sistemas de produção de arroz irrigado em Pindamonhangaba (SP), Cachoeirinha e Uruguaiana (RS) - 4,0...
Estudo da dinâmica de Carbono em área úmida de Cerrado  (metodo de Eddy-Correlation)   Torres EMA MCTe Painel Solar Ativid...
 
 
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  1. 1. Dinâmica de carbono e Gases de Efeito Estufa em Sistemas de Produção Agropecuária e Florestal Brasileiros Magda Lima – Embrapa Meio Ambiente Workshop “Sequestro de Carbono” Organização: Secretaria de Ciência e Tecnologia Governo de Minas Gerais Fevereiro, 2008 - Belo Horizonte, MG
  2. 2. Projeto em Rede AGROGASES Título: Dinâmica de Carbono e Gases de Efeito Estufa em Sistemas de Produção Agropecuária, Florestal e Agroflorestal Brasileiros Início: janeiro/2003 Término: dezembro/2007 Líder: Magda Aparecida de Lima – Embrapa Meio Ambiente
  3. 3. Objetivo geral <ul><li>Quantificar e avaliar o estoque / balanço de carbono e emissões de gases de efeito estufa provenientes de diferentes sistemas de uso da terra no Brasil, visando o estabelecimento de uma rede de informações integradas que possa subsidiar a geração de tecnologias sustentáveis e mitigadoras de gases de efeito estufa, previsões de cenários, e o suporte à formulação de políticas públicas. </li></ul>
  4. 4. Objetivos específicos Criar uma rede interdisciplinar de estudos sobre a dinâmica de C e GEE dentro da Embrapa, em conexão com instituições parceiras, organizando competências, capacitando pessoal e otimizando o uso de recursos financeiros. Estabelecer um fórum de discussão e intercâmbio científico entre especialistas na linha temática, e por meio do qual a Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa tenha uma base referencial para visualizar novos desafios. Capacitar recursos humanos em técnicas de medição padronizadas utilizadas no projeto, por meio de treinamentos e difusão técnico-científica.
  5. 5. Objetivos específicos (cont.) Estabelecer métodos padrão de amostragem e mensuração de estoques de carbono e GEE em agroecossistemas e sistemas florestais e agroflorestais. Quantificar as emissões de GEE e o balanço de carbono em diferentes sistemas agrícolas e florestais brasileiros. Elaborar / atualizar inventários de emissões de GEE provenientes de atividades agropecuárias e florestais, e do estoque de carbono na biomassa e solos. Estudar e propor práticas e tecnologias de mitigação de GEE e de absorção de carbono atmosférico.
  6. 6. Objetivos específicos (cont.) Avaliar o impacto sócio-econômico de alternativas de mitigação de GEE e do acúmulo de C em sistemas agropecuários, florestais e agroflorestais, bem como a valoração não monetária dos serviços prestados pelos sistemas. Analisar as opções e estratégias de mitigação de GEE e as oportunidades para o agronegócio quanto aos mecanismos de flexibilidade do Protocolo de Quioto. Promover o intercâmbio da rede com instituições nacionais e estrangeiras, propiciando treinamentos e difusão de conhecimento entre as equipes do projeto. Subsidiar políticas públicas nacionais para o desenvolvimento rural sustentável.
  7. 7. Agrogases Network Carbon Dynamics and Greenhouse Gas Emissions in Brazilian Agricultural, Agroforestry and Forestry Systems Project Part 1 Project Management Project Part 3 Carbon Stock in Natural Forestry / Permanent Plantations Project Part 4 Estimation of GHG in Land Use Systems PA 2.1. C stock and Soil Basic Unities PA 2.2. Brachiaria pastures PA 2.3. Conventional and no-tillage systems PA 2.5. Estability of OM in soil and vegetal residues PA 3.1. Tropical Primary Forest PA 3.2. Planted forest PA 3.3. Tradicional forests and alternatives in Amazon region PA 4.1. Methane emission by ruminants PA 4.2. Methane emission from flooded soils PA 4.3. N 2 O from agricultural areas and pastures PA 3.4. Caatinga PA 4.4. CO 2 , CH 4 in Amazon agric. sytems PA 4.5. CO 2 balance in sugar cane crops Project Part 5 National Inventories of GHG / Analysis of strategies to GHG mitigation under actual social economical conditions PA 2.4. Agroforestry systems in Amazon PA 35. Atlantic Forest Project Part 2 Soil Stock and Dynamics Estrutura
  8. 9. Competências & Infraestrutura 1. Sítios experimentais 2. Avaliação de estoque de carbono em solos 3. Avaliação qualitativa da MO nos solos 4. Avaliação de estoques de carbono em biomassa aérea 5. Avaliação de estoques de carbono em biomassa radicular ou macrofauna 6. Avaliação de emissões de GEEs em sistemas agroflorestais sequenciais 7. Avaliação de emissões de óxido nitroso em solos agrícolas e pastagens 8. Avaliação de emissões de óxido nitroso em solos florestais 9. Avaliação de emissões de metano em ruminantes 10. Avaliação de emissões de metano em áreas inundadas 11. Análise de metano por cromatografia gasosa 12. Análise de óxido nitroso por cromatografia gasosa 13. Balanço de CO2 no sistema solo-planta-atmosfera 14. Sensoriamento remoto 15. Sistema de informação geográfica 16. Modelagem de sistemas 17. Estrutura de banco de dados 18. Avaliação sócio-econômica 19. Análise de sistemas / informática/ internet 20. Inventário de emissão de gases de efeito estufa
  9. 10. Abrangência
  10. 11. Equipe principal
  11. 12. Equipe principal (contin.)
  12. 13. Equipe principal (contin.)
  13. 14. Equipe principal (contin.)
  14. 16. Projeto Componente 2 Estoques e Balanço de Carbono no Solo PA 2.1. Estoques de C em solos e Unidades Básicas de Comparação PA 2.2. Pastagens de Brachiaria na Região dos Cerrados PA 2.3. Sistemas de Plantio Direto: Sul do Brasil 2.1.1. Sistematização da informação sobre estoques de carbono nos solos do Brasil 2.1.2. Estoque de C na Amazônia 2.1.3 . Estoque de C nos Cerrados 2.1.4. Estoque de C no Sul do Brasil 2.2.1. Absorção e emissão de CO 2 em solos sob pastagens de Brachiaria na região do Cerrado: Fazenda Boca do Lobo, Luz-MG 2.2.2. Absorção e emissão de CO 2 em solos sob pastagens de Brachiaria na região do Cerrado: Fazenda Ribeirão, Chapadão do Sul-MS 2.3.1. Absorção e emissão de CO 2 em solos sob plantio direto e convencional na região sul: Passo Fundo - RS 2.3.2. Absorção e emissão de CO 2 em solos sob plantio direto e convencional na região sul: Cruz Alta - RS 2.3.3. Absorção e emissão de CO 2 em solos sob plantio direto e convencional na região sul: Londrina - PR PA 2.5. Estabilidade da MO em Solos e Resíduos 2.5.1. Estabilidade de compartimentos da MO em solos com diferentes texturas e mineralogia sob vegetação nativa 2.5.2 . Estabilidade de compartimentos da MOS em áreas de acúmulo de carbono 2.5.3 . Decomposição de resíduos vegetais de espécies utilizadas em rotação de culturas no sistema plantio direto 2.5.4. Modelagem da dinâmica da MOS sob diferentes sistemas de manejo PA 2.4. Sistemas Agroflorestais na Amazonia 2.4.1. Carbono em solos de sistemas agroflorestais seqüenciais tradicionais e alternativos 2.4.2. Carbono no solo em áreas com e sem queima 2.4.3. Carbono no solo em áreas preparadas sem queima 2.4.4. Caracterização de cronosseqüencias para avaliação da fixação de carbono no solo em sistemas de uso da terra <ul><li>Líder: Ladislau Martin Neto / Débora Milori – CNPDIA </li></ul><ul><li>Vice-Líder: Pedro Machado – CNPAF / Vinicius Benites - CNPS </li></ul>
  15. 17. Projeto Componente 2- Estoques e Balanço de Carbono no Solo <ul><ul><ul><li>Objetivo geral </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Gerar informações para a compreensão do balanço de carbono no solo, sob diferentes sistemas de uso da terra. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Quantificar os estoques de carbono em solos brasileiros sob diferentes sistemas de uso da terra, fornecendo subsídios para a elaboração de inventários </li></ul></ul></ul>
  16. 18. Plano de Ação 2.1 - Estoque de carbono nos solos do Brasil sob sistemas de uso da terra das Unidades Básicas de Compartimentação nos Grandes Domínios Morfo-climáticos
  17. 19. Base de dados do Projeto Agrogases <ul><li>71 publicações – Boletins de pesquisa, Relatórios técnicos, Teses </li></ul><ul><li>Base de Dados SIGSOLOS + SIN </li></ul><ul><ul><ul><li>1975 perfis - 7354 horizontes </li></ul></ul></ul><ul><li>Outras fontes (Embrapa Floresta, boletins recentes) </li></ul><ul><ul><ul><li>279 perfis - 1087 horizontes </li></ul></ul></ul><ul><li>Todos trabalhos utilizam metodologia Embrapa 1979 e 1997 </li></ul><ul><li>Armazenados em ACCESS </li></ul>
  18. 20. Bases do SIGSOLOS (ACCESS) 10 bases de dados Dados inseridos na base Agrogases Dados não inseridos na base Agrogases Publicações repetidas (3 publicações são repetidas nas bases 7 e 10) <ul><li>Inseridos na base Agrogases: </li></ul><ul><ul><li>25 publicações - 885 perfis </li></ul></ul>BASE 1 – 2 publicações – 121 perfis BASE 2 – 6 publicações – 128 perfis BASE 3 – 1 publicação – 131 perfis BASE 4 – 1 publicação – 104 perfis BASE 5 – 4 publicações – 63 perfis BASE 6 – 1 publicação – 164 perfis BASE 7 – 27 publicações – 636 perfis BASE 8 – 1 publicação – 463 perfis BASE 9 – 1 publicação – 92 perfis BASE 10 – 4 publicações – 289 perfis
  19. 21. Perfis de solos
  20. 23. Estoque nacional com base em levantamentos de solos do Brasil <ul><li>No âmbito da rede Agrogases, Fidalgo et al. (2007) estimaram o estoque de C dos solos do Brasil a partir de uma base de dados de solos SIGSOLOS (Chagas et al., 2004) que contém informações de solos para o período de 1958 a 2001. </li></ul><ul><li>Conforme opção sugerida por IPCC (2006), o estudo considerou o sistema brasileiro de classificação de solos (Embrapa, 1997) que tem harmonia com o sistema da FAO (1998) e os biomas nacionais. De 8441 horizontes (2257 perfis; Figura 1) contendo valores de C, também medidos por combustão via úmida, apenas 1542 horizontes continham valores de densidade do solo. </li></ul><ul><li>Uma função de pedotransferência foi desenvolvida (Benites et al., 2007) para estimar a densidade do solo dos demais horizontes: </li></ul><ul><li>DS = 1,56 – (0,0005 x Argila) – (0,01 x C) + (0,0075 x S) </li></ul><ul><li>onde: </li></ul><ul><li>DS é a densidade do solo em g cm-3, </li></ul><ul><li>Argila é o conteúdo de argila em g kg-1, </li></ul><ul><li>C é o conteúdo de C orgânico em g kg-1 e </li></ul><ul><li>S é a soma de cátions (Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+) </li></ul>
  21. 24. Estoque nacional com base em levantamentos de solos do Brasil <ul><li>Foi calculado, para cada perfil de solo, o C total considerando o conjunto de horizontes até a profundidade de 30 centímetros. </li></ul><ul><li>Para a estimativa da área de cada classe de solo, uso e bioma foram utilizados: o mapa de solos do Brasil (IBGE, 2001), o mapa de vegetação do Brasil (IBGE, 2004a) e o mapa de biomas (IBGE, 2004b), todos em escala 1:5.000.000. Para o cálculo de área e integração de informações espaciais utilizou-se o programa ArcGIS versão 9.1 da ESRI. </li></ul><ul><li>Consideraram-se 2 diferentes conjuntos de dados denominados de grupamentos: 1) As médias de C por classe de solo; 2) As médias de C dos solos sob um mesmo tipo de uso em cada bioma do território brasileiro. </li></ul>
  22. 25. Estimativa do estoque de C considerando os diferentes tipos de solos do Brasil
  23. 26. Caracterização Qualitativa da MOS <ul><li>Determinação do grau de humificação de substâncias húmicas e frações organo-minerais em áreas com potencial para seqüestro de C no solo </li></ul><ul><li>A concentração de radicais livres orgânicos estáveis, detectados por Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), é relacionada ao grau de humificação da MOS </li></ul><ul><li>Estruturas aromáticas complexas são associadas à estabilização de radicais livres do tipo semiquinona em húmus </li></ul><ul><li>O conhecimento da humificação é importante, pois segundo Lal (1997), constitui uma das estratégias para o aumento do seqüestro de C no solo é a criação de mecanismos para o aumento da humificação, tanto na superfície quando no perfil do solo, de resíduos oriundos da biomassa. </li></ul>
  24. 27. Determinação do grau de humificação de substâncias húmicas e frações organo-minerais em áreas com potencial para seqüestro de C no solo <ul><li>a determinação do grau de humificação por meio da concentração de radicais livres do tipo semiquinona tem sido intensamente utilizada para avaliar os efeitos de diferentes manejos do solo e rotação de culturas, permitindo a comparação de áreas sob floresta (sem cultivo), plantio convencional, cultivo mínimo e PD, áreas sob adição de lodo de esgoto, entre outros. </li></ul>
  25. 28. Espectrômetro de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR)
  26. 29. 13 C CPMAS NMR ÁCIDO HÚMICO TÍPICO MOSTRANDO GRUPOS FUNCIONAIS
  27. 30. Laser Induced Fluorescence - LIF Milori et al., 2002 - Patente/Prêmio Criatividade Embrapa
  28. 31. Análise de carbono do solo por espectroscopia infravermelha <ul><li>A implantação, em 2008, do Protocolo de Quioto (Kyoto Protocol..., 2004) vem estimulando projetos que promovam o acúmulo de carbono (C) em ecossistemas terrestres </li></ul><ul><li>Considerando-se que a área de solo sob uso econômico no Brasil (ex. lavouras, pastagens e florestas) é de 236,1 milhões de hectares (Manzatto et al., 2002), as quantidades estimadas de amostras de solos a serem analisadas demandam um método para a determinação de C do solo que seja rápido, de baixo custo e, ao mesmo tempo, de alta acurácia e precisão. </li></ul>
  29. 32. Análise de carbono do solo por espectroscopia infravermelha <ul><li>Métodos de análises convencionais de carbono do solo como combustão por via seca e oxidação com dicromato de potássio (Nelson & Sommers, 1996; Embrapa, 1997; Watson et al., 2000) são caros, lentos ou ambos. Embora a acurácia da combustão por via seca seja considerada satisfatória sua manutenção é cara. </li></ul><ul><li>A oxidação com dicromato de potássio determina somente parte do C orgânico, é impreciso por utilizar fatores adicionais de correção e produz resíduos laboratoriais tóxicos contendo cobre. </li></ul><ul><li>O método da mufla (ou perda de peso por ignição) é relativamente rápido, mas também apresenta problemas de acurácia devido a decomposição de algumas frações minerais juntamente com a matéria orgânica. (Nelson & Sommers, 1996; Watson et al., 2000). </li></ul>
  30. 33. Análise de carbono do solo por espectroscopia infravermelha <ul><li>técnicas espectroscópicas como a espectroscopia em infravermelho média, transformada de Fourier com reflectância difusa (DRIFTS) e a espectroscopia em infravermelho próxima (NIRS) </li></ul><ul><li>Madari et al (2006b) também constataram a possibilidade de se utilizar a espectroscopia infravermelha para a quantificação de N total, argila e silte do solo. </li></ul><ul><li>a espectroscopia infravermelha possibilita ainda avaliar aspectos de estrutura do solo por meio da quantificação de índices de estabilidade de agregados (Madari et al., 2006b), identificados neste capítulo como principais responsáveis pela proteção da matéria orgânica do solo contra a rápida mineralização e conseqüente emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. </li></ul>
  31. 34. Projeto Componente 3 Estoque de Carbono em Formações Vegetais Nativas, Plantações Perenes e Sistemas Agroflorestais PA 3.1. Estoque de Carbono em Floresta Primária na Amazônia PA 3.2. Estoque de C em plantações florestais PA 3.3. Florestas Tradicionais e Alternativas na Amazônia 3.1.1. Refinamento das estimativas de fitomassa/carbono em diferentes tipologias de florestas naturais através do aumento da grade de inventários no Estado de Roraima 3.1.2. Avaliar dados de sensoriamento remoto na estimativa de distribuição de biomassa vegetal/carbono em florestas naturais de Roraima 3.1.3. Estimativa do estoque de C em florestas primárias do Acre 3.2.1. Desenvolvimento de modelagem de estoque e dinâmica de C por compartimento de árvores individuais 3.2.2. Sensoriamento remoto aplicado à estimativa de biomassa de florestas plantadas na avaliação de estoques de C 3.2.3. Estudo da dinâmica de C em função de práticas de manejo de plantações florestais 3.2.4. Estoque de C em função de cenários de redução ou ampliação de áreas reflorestadas e de uso final da produção florestal 3.2.5. Fixação de C em plantios comerciais em diferentes estágios de crescimento inicial em áreas de Cerrado em Roraima 3.2.6. Fixação de C em plantios experimentais florestais em Roraima 3.2.7. Modelagem e determinação do estoque e fixação de C no sistema de produção madeireira na Amazônia Central 3.3.1. Caraterização de cronosseqüências para a avaliação da fixação de C em sistemas de uso da terra 3.3.2. Quantificação do estoque de C em sistemas envolvendo pousio de curta duração na Amazônia Oriental PA 3.4. Estoque de C na Caatinga 3.4.1. Avaliação do uso atual e ocupação da área do Bioma Caatinga por meio de imagens de Satélite 3.4.2. Estimativa da biomassa e estoque de C das áreas com caatinga através de imagens de satélite PA 3.5. Estoque e dinâmica de C em Floresta Atlântica 3.5.1. Cálculo de estoque e plano de monitoramento de C 3.5.2. Análise multitemporal e determinação de Linha de Base Líder: Rosana Higa / Cláudia Maia - CNPF Vice-Líder: Haron Xaud – CPAFRR
  32. 35. Objetivo geral <ul><li>Estimar os estoques de carbono na biomassa vegetal em formações nativas, plantações florestais perenes e sistemas agroflorestais representativos, e avaliar suas alterações em função das práticas de manejo. </li></ul>
  33. 36. P.A. 3.2. Avaliação de estoque de Carbono em Plantações Permanentes <ul><li>Estimativa de estoque de carbono de vegetação solos e litter - Base de dados usando sensoriamento remoto e SIG - Compilação de inventários existentes e realização de novos inventários - Modelagem de estoque de carbono </li></ul>3.2.1. Desenvolvimento de modelagem de estoque e dinâmica de C por compartimento de árvores individuais 3.2.2. Sensoriamento remoto aplicado à estimativa de biomassa de florestas plantadas na avaliação de estoques de C 3.2.3. Estudo da dinâmica de C em função de práticas de manejo de plantações florestais 3.2.4. Estoque de C em função de cenários de redução ou ampliação de áreas reflorestadas e de uso final da produção florestal 3.2.5. Fixação de C em plantios comerciais em diferentes estágios de crescimento inicial em áreas de Cerrado em Roraima 3.2.6. Fixação de C em plantios experimentais florestais em Roraima 3.2.7. Modelagem e determinação do estoque e fixação de C no sistema de produção madeireira na Amazônia Central
  34. 37. Criação do Software CARBOPLAN Co ntabilidade de carbono (3.2. Equipe do CNPF) <ul><li>Métodos utilizados : </li></ul><ul><li>Real-time : reflete o que está ocorrendo na floresta </li></ul><ul><li>( Carbono total ) </li></ul><ul><li>One-time : estima-se o carbono médio a longo prazo </li></ul><ul><li>Tonne-year : trabalha-se com “tempo equivalente” em </li></ul><ul><li>projetos de mitigação </li></ul>Área plantada (ha) Araucária 50.000 Acácia-negra 180.000 Bracatinga 60.000 Eucalipto 3.200.000 Pinus 1.800.000 98% das plantadas no Brasil Florestas já contempladas
  35. 41. Metodologia <ul><li>Para a quantificação da biomassa da parte aérea em ecossistemas florestais, foram utilizados métodos diretos e indiretos: </li></ul><ul><li>2.1 Diretos (Destrutiva) </li></ul><ul><li>2.2 Indiretos: </li></ul><ul><ul><li>2.2.1 Equações Alométricas </li></ul></ul><ul><ul><li>2.2.2 Sensoriamento Remoto </li></ul></ul>
  36. 42. Formações vegetais estudadas <ul><ul><li>Caatinga </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas agroflorestais, capoeiras, e alguns cultivos agrícolas perenes na Amazônia </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Biomassa da parte aérea em sistema agroflorestal sequencial com enriquecimento de pousio em Igarapé-Açu, Pará </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Acúmulo de biomassa em florestas secundárias na Amazônia oriental </li></ul></ul><ul><ul><li>Florestas Plantadas </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Biomassa de Pinus no sul do Brasil </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sclerolobium paniculatum </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Carapa guianensis </li></ul></ul></ul>
  37. 43. Projeto Componente 4 Avaliação das emissões de gases de efeito estufa em sistemas de uso da terra PA 4.1. Avaliação da emissão de metano proveniente de ruminantes PA 4.2. Avaliação de GEEs de áreas inundadas PA 4.3. Avaliação da emissão de N 2 O e CH 4 por solos agrícolas e pastagens 4.1.1. Avaliação de emissão de metano do rúmen de bovinos leiteiros 4.1.2. Avaliação da emissão de metano do rúmen de bovinos de corte na região Sudeste 4.1.3. Avaliação da emissão de metano do rúmen de bovinos mestiços de leite com ingestão controlada de forragem 4.1.4. Avaliação da emissão de metano proveniente do rúmen de bovinos de corte no Pantanal 4.1.4. Análise de metano e hexafluoreto de enxofre por método cromatográfica 4.2.1. Avaliação da emissão de metano em arroz irrigado por inundação no Sul e Sudeste 4.2.2. Simulação dos processos metanogênicos em sistemas de produção de arroz irrigado 4.2.3. Avaliação sazonal dos fluxos de metano e CO 2 em campo úmido do Cerrado 4.3.1. Avaliação dos fluxos de N 2 O e metano em solos agrícolas sob plantio direto na região dos Cerrados 4.3.2. Avaliação da emissão de N 2 O e CH 4 em solos sob pastagens de Brachiaria no Cerrado PA 4.4. Medições das trocas de CO 2 no sistema solo-planta-atmosfera 4.4.1. Observações de longo prazo dos fluxos turbulentos de CO 2 no sistema solo-planta-atmosfera em plantação de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo 4.4.2. Determinação de C e N potencialmente mineralizáveis no solo sob plantação de cana-de-açúcar em São Paulo PA 4.5. Emissão de CO 2 , CH 4 , N 2 O e NO em sistemas Agroflorestais sequenciais na Amazônia Oriental 4.5.1. Emissão de GEE em sistema de corte-e-queima e pousio espontâneo 4.5.2. Emissão de GEE em sistemas de corte-e-mulch associados a pousio melhorado 4.5.3. Emissão de GEE em cronoseqüências de florestas secundárias 4.5.4. Emissão de GEE e fixação de N em diferentes sistemas de uso da terra 4.5.5. Emissões de GEE em sistemas de uso da terra em solos de baixa fertilidade natural na Amazônia Líder: Tatiana Sá / Cláudio Carvalho - CPATU Vice-Líder: Maria Lúcia Meirelles - CPAC
  38. 44. Objetivo Geral <ul><li>Quantificar os efeitos de diferentes sistemas de uso da terra (incluindo sistemas agrícolas, pecuária, floresta, agrofloresta, cerrado, campos) sobre a emissão de gases de efeito estufa. </li></ul>
  39. 45. PA 4.1. Avaliação da emissão de metano proveniente de ruminantes (Odo Primavesi e colab.) 4.1.1. Avaliação de emissão de metano do rúmen de bovinos leiteiros 4.1.2. Avaliação da emissão de metano do rúmen de bovinos de corte na região Sudeste 4.1.3. Avaliação da emissão de metano do rúmen de bovinos mestiços de leite com ingestão controlada de forragem 4.1.4. Avaliação da emissão de metano proveniente do rúmen de bovinos de corte no Pantanal 4.1.4. Análise de metano e hexafluoreto de enxofre por método cromatográfica
  40. 46. Methane emission factors for dairy cattle ( Zebu crossbred) in the Southeast of Brazil (tropical climate)
  41. 47. Methane emission factors for beef cattle ( Nelore ) in the Southeast of Brazil (tropical climate)
  42. 48. Áreas de Estudo <ul><li>Estado de São Paulo – Pindamonhanganba </li></ul><ul><li>Textura do solo : argilosa </li></ul><ul><li>Local de coleta: Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios do Vale do Paraíba </li></ul><ul><li>Estado do Rio Grande do Sul – Cachoeirinha e Santa Maria </li></ul><ul><li>Textura do solo : argilosa </li></ul><ul><li>Local de coleta: Instituto Riograndense do Arroz (IRGA) </li></ul><ul><li>Universidade Federal do Rio Grande do Sul </li></ul><ul><li>Universidade Federal de Santa Maria </li></ul>Atividade 4.2.1. Avaliação de emissão de metano em arroz irrigado por Inundação (Magda Lima e colab.)
  43. 49. Método <ul><li>Porto Alegre, RS </li></ul><ul><li>Técnica de câmara fechada (Sass et al., 1991, 1992) - 60 cm x 60 cm </li></ul><ul><li>Pindamonhangaba, SP </li></ul>
  44. 50. Emissões de metano em sistemas de produção de arroz irrigado em Pindamonhangaba (SP), Cachoeirinha e Uruguaiana (RS) - 4,0 - - PC – Plantio convencional Uruguaiana, RS (Sul) - 4,7 - - CM - Cultivo mínimo 29,0 - 36 22 PD - Plantio direto 27,7 13,2 38 33 PC - Plantio convencional Cachoeirinha, RS (Sul) 12,7 10,5 3,7 23,9 PC – regime intermitente (Sudeste) 12,8 11,8 5,5 21,1 PC – regime contínuo Pindamonhangaba, SP Média 2004/2005 2003/2004 2002/2003 Safra Emissões sazonais de metano (g/m 2 ) Sistema de manejo Área de estudo
  45. 51. Estudo da dinâmica de Carbono em área úmida de Cerrado (metodo de Eddy-Correlation) Torres EMA MCTe Painel Solar Atividade 4.2.3. Avaliação sazonal dos fluxos de metano e CO2 em campo úmido do Cerrado (Resp.: Maria Lúcia Meirelles - CPAC
  46. 54. Produção dos óxidos nítrico e nitroso em sistemas agrícolas e em florestas <ul><li>Culturas estudadas: soja, milho, Arroz de sequeiro, feijoeiro, cana-de-açúcar, </li></ul><ul><li>Pastagens </li></ul><ul><li>Florestas e sistemas agroflorestais </li></ul><ul><ul><li>Florestas primárias e exploração florestal </li></ul></ul><ul><ul><li>Florestas secundárias: recuperação após o uso da terra </li></ul></ul><ul><ul><li>Sistemas alternativos de agricultura sem queima (“Tipitamba”) </li></ul></ul>
  47. 55. Produção dos óxidos nítrico e nitroso em sistemas agrícolas e em florestas <ul><li>Os estudos com culturas de grãos foram realizados em sua maioria em Latossolos. Esses solos são considerados de drenagem acentuada e boa aeração. Os resultados de pastagens foram obtidos de Argissolos e Planossolos, este último também em área de cana-de-açúcar, solos estes com menor capacidade de drenagem do que os Latossolos, especialmente os Planossolos, que apresentam drenagem imperfeita. </li></ul>
  48. 56. Florestas secundárias: recuperação após o uso da terra <ul><li>Utilizando cronosequências de vegetações secundárias com idades variando de 3 a 70 anos após o uso agropecuário e fragmentos de floresta primária, foi demonstrado que com o aumento da idade da vegetação, os teores de nitrogênio mineral (NO3- +NH4+) no solo tendem a aumentar, coincidindo com o aumento da emissão de N2O o qual é mais acentuado durante a estação chuvosa </li></ul>Emissões de N2O do solo em cronosequência de florestas secundárias no município de São Francisco do Pará durante a estação úmida e seca.
  49. 57. Sistemas alternativos de agricultura sem queima (“Tipitamba”) <ul><li>Aproximadamente 75% das emissões brasileiras de gases de efeito estufa, são associados com o uso da terra em diferentes sistemas de exploração, ao desflorestamento e queima da biomassa. As queimadas são utilizadas como meio de limpeza de áreas para plantio e como método de aporte de nutrientes e correção parcial da acidez dos solos (Sa et al., 2007). </li></ul><ul><li>O balanço das emissões de GEEs provenientes do sistema de corte e trituração, mostrou que houve um acréscimo de 50% nas emissões de N2O e NO provenientes basicamente do uso de fertilizantes nitrogenados e da queima de combustível pelo trator. Porém, considerando todas as emissões decorrentes do processo em um ciclo de cultivo, as emissões totais (em CO2 equivalentes), provenientes do processo utilizando o método de queima da vegetação foram pelo menos cinco vezes maiores do que quando se utiliza o sistema alternativo de trituração da biomassa (Davidson et al., 2006). </li></ul>
  50. 58. Totais diários de trocas líquidas of CO 2 observados em uma plantação de cana-de-açúcar (Plano de Ação 4.4 – Osvaldo Cabral e colab. – CNPMA) Observado pelo método de “eddy correlation” e estimado pelo modelo SiB2 (Simple Biosphere Model) Rocha et al., 2000, Atmospheric CO 2 fluxes and soil respiration measurements over sugarcane in southeast Brazil. In: Global Climate Change and Tropical Ecosystems. R. Lal, J.M. Kimble, B.A. Stewart eds., CRC Press, Boca Raton, 405-414 O método “eddy covariance” foi usado para medir fluxos de energia e de CO 2 em uma plantação de cana em Sertaozinho, SP, Brasil. O sistema solo-vegetação-atmosfera foi modelado com SiB2 (Simple Biosphere Model), utilizado como driving forcing das variáveis meteorológicas medidas no topo de uma torre na área da plantação.
  51. 59. Resultados A evaporação total simulada para o período de 1998/1999 foi de 1,027 mm, 9% maior do que o observado. A biomassa acima do solo medida foi de 7.3 kg CO 2 m -2 , cujo coeficiente de variação foi cerca de 30% maior e a assimilação acumulada foi de 9.9 kg CO 2 m -2 , embora 35% mais elevada, mostra a mesma ordem de magnitude. Totais diários de fluxos de CO 2 balance entre a plantação de cana e a atmosfera (Net Ecosystem Exchange)
  52. 60. Projeto Componente 5 Inventário de carbono e gases de efeito estufa PA 5.1. Estimativa das emissões de GEE provenientes de atividades agropecuárias 5.1.1. Estimativa das emissões de GEE provenientes da pecuária, do arroz irrigado por inundação, da queima de resíduos agrícolas e do manejo de solos agrícolas 5.1.2. Estimativa das emissões de GEE e absorção de C em plantações florestais 5.1.3. Estimativa das emissões de GEE e absorção de C no solo PA 5.2. Análise sócio-econômica-ambiental das opções e oportunidades do setor agropecuário para a mitigação de GEE 5.2.1. Elaboração de relatório sobre as opções e alternativas de mitigação de GEE no setor agropecuário 5.2.2. Estudos sócio-econômicos do efeito de políticas públicas Líder: Magda Lima – CNPMA Colaboradores: Equipe dos Planos de Ação 2.1, 4.1, 4.2, 4.3 e outros
  53. 61. Inventários de Emissão de Gases de Efeito Estufa <ul><li>Objetivo geral </li></ul><ul><li>Elaborar inventários nacionais de emissões de gases de efeito estufa provenientes de atividades agrícolas no Brasil, de acordo com a metodologia do Intergovernamental Panel on Climate Change (UNEP, 1996). </li></ul>
  54. 63. Inventário de emissão de metano por ruminantes Bases de dados
  55. 64. Mecanismo de Desenvolvimento Limpo Artigo 12 do Protocolo de Quioto <ul><li>Consiste na possibilidade de um país desenvolvido financiar projetos em países em desenvolvimento como forma de cumprir parte de seus compromissos de redução das emissões de gases de efeito estufa </li></ul><ul><li>O objetivo da mitigação de gases de efeito estufa é atingido através da implementação de atividades de projeto nos países em desenvolvimento que resultem na redução da emissão de GEE ou no aumento da remoção de CO 2 , mediante investimentos em tecnologias mais eficientes, substituição de fontes de energia fósseis por renováveis, racionalização do uso de energia, florestamento e reflorestamento , entre outras. </li></ul>
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