Aspectos ambientais da fertilização - nutriexperts.info Carlos Cerri.pdf · COP-8 Nova Delhi...

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Carlos Eduardo P Cerri

ESALQ/USP

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases

do efeito estufa

ÍNDICE

AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS

ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

• ADAPTAÇÃO

• REDUÇÃO DAS EMISSÕES

• FIXAÇÃO DE CARBONO

PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa

ÍNDICE

AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS

ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

• ADAPTAÇÃO

• REDUÇÃO DAS EMISSÕES

• FIXAÇÃO DE CARBONO

PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa

Tm = 15 oC

Aquecimento global e Mudanças climáticas

Tmax: 50 oC

Tmin: -90 oC

Efeito estufa “natural”Tm = 15 oC

Tm = -18 oC

Homo sapiens sapiens

Homo industrialis

Século XIX

T média = 15 ºC T média = 15 ºC + T

Aquecimento Global

Natural Antrópico

240 W m-2 240 W m-2 - x

X = 1,6 W m-2

T média = 15 ºC + 0,8

Mudança Climática Global

CO2 CH4 N2O

Gases do efeito estufa

Dióxido de Carbono → CO2

Metano → CH4

Óxido Nitroso → N2O

Vapor d’água → H2Ovap

CFC, HFC, PFC, SF6

CO2

CH4

N2O

CO2

CH4

N2O

GASES DE EFEITO ESTUFA

Potencial de Aquecimento Global (PAG)

Gás de referência: CO2

PAGx = ax x

aCO CO2 2

ax (W/m2/kg): capacidade de absorçãoda radiação infravermelha pelo gás x

x (ano): tempo de residência do gás x

CO2 (ano): tempo de residência do CO2

aCO2 (W/m2/kg): capacidade de absorçãoda radiação infravermelha pelo gás CO2

Gás CO2 H2Ovap CH4 N2O

PAG 1 8 25 298

Gás CFC HCFC HFC SF6 SF5CF3

PAG 5 000-14 000

1 500-4 000

3 000-9 000

22 200 17 500

PAG dos principais gases do efeito estufa

CO2 CH4 N2O

1 25 298

1 kg CH4 = 25 kg CO2eq

1 kg N2O = 298 kg CO2eq

CO2 Equivalente

C Equivalente

1 kg C-CH4 = 8.4 kg Ceq

1 kg N-N2O = 126.9 kg Ceq

Unidade Equivalente em CO2 (CO2eq)

ÍNDICE

AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS

ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

• ADAPTAÇÃO

• REDUÇÃO DAS EMISSÕES

• FIXAÇÃO DE CARBONO

PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 … 20161992

COP-1Berlim

COP-2Genebra

COP-3Quioto

COP-4Buenos Aires

COP-5Bonn

COP-6

La Haia

6bis

Bonn

Protocolo

de Quioto

Plano de Ação

De Buenos

Aires

Comunicações

nacionais

Mandato

de Berlim

Comunicaçõesnacionais

COP-7Marraqueche

COP-8Nova Delhi

COP-9Milão

COP-10

Buenos Aires

...

COP-21

Paris

AÇÕES INTERNACIONAIS FRENTE AO AQUECIMENTO GLOBAL

Protocolo de Quioto

• Redução das emissões dos GEE: 5,2% em média• Ano base: 1990• Período de compromisso: 2008-2012

Meta para os países industrializados

Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas

Enfrentar o problema

Estratégias devem e

podem ser implementadas

em conjunto

AÇÕES INTERNACIONAIS FRENTE AO AQUECIMENTO GLOBAL

Mitigação

Reação ao impacto do problema

Novas práticas

Administrar os riscos

Fortalecimento das instituições

Treinamentos

Adaptação

Diminuir a emissão Aumentar a fixação

AÇÕES INTERNACIONAIS FRENTE AO AQUECIMENTO GLOBAL

Vegetação SoloIndústria Transporte Eletricidade Agricultura e outros usos da terra

Editoria de arte/Folhapress

Metas governamentais do Brasil para redução de emissão

1996-2005referência

-40%

-30%-80%

-30%

Taxas de desmatamento (barras) e níveis de redução (linhas)para os quadriênios propostos pelo Plano Nacional deMudanças Climáticas (Brasil, 2008) em relação à linha debases 1996-2005.

Ações para a redução das emissões de GEE e fixação de carbono

Ações para reduzir o aumento de GEE

• recuperação de 15 milhões de hectares de pastagens degradadas;

• integração de 5 milhões de hectares de lavoura-pecuária-florestas.

Ações para fixar o CO2 atmosférico

• restauração e o reflorestamento de 12 milhões de hectares;

AgropecuáriaN2O

CO2 CH4

Ações para a redução das emissões de GEE e fixação de carbono

• Garantia de 45% de fontes renováveis no total da matriz energética;

• Participação de 66% da fonte hídrica na geração de eletricidade;

• Participação de 23% das fontes renováveis - eólica, solar e biomassa -

na geração de energia elétrica;

• Aumento de cerca de 10% na eficiência elétrica.

• Participação de 16% de etanol carburante e das demais biomassas

derivadas da cana-de-açúcar no total da matriz energética.

Energia

ÍNDICE

AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS

ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

• ADAPTAÇÃO

• REDUÇÃO DAS EMISSÕES

• FIXAÇÃO DE CARBONO

PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa

Pegadade

carbono

Fixações= –Emissões de GEE

Pegadade

carbono

Fixações= –Emissões de GEE

Pegadade

carbono

Fixações

preparo do solo,fertilizantes, calcário,

resíduos,combustíveis fósseis

eletricidade,outros

soloplantas

= –Emissões de GEE

g CO2eq kg-1 produto

g CO2eq L-1 produto

g CO2eq MJ-1 produto

Pegadade

carbono

Fixações

preparo do solo,

fertilizantes, calcário, resíduos,

combustíveis fósseiseletricidade,

outros

soloplantas

= –Emissões de GEE

Princípio do cálculo das emissões

Emissãoha, saca, kg

Fertilizante mineral

Fertilizante orgânico

Calcário

Combustível

Eletricidade

Quantidade

CO2

CH4

N2O

Fator

E F“emission factor”

Fator deemissão

= X Fator

E F“emission factor”

Fator deemissão

Fator

E F“emission factor”

Fator deemissão

-“Default”: dados da Literatura

- Medidas diretas no campo

Princípio do cálculo das emissões

NH3

Fertilizante nitrogenado

Fertilização Nitrogenada

Vo

lati

lizaç

ão

De

po

siçã

oA

tmo

sfé

rica

De

snit

rifi

caçã

o N2ON2O

De

snit

rifi

caçã

o

Medição em campo das emissões de N2O e NH3

por fertilizante nitrogenado

Avaliação das emissões

de NH3

Emissão de N2O por fertilizante nitrogenado

Cromatógrafo gasoso

Detectors:Electron Capture Detector CO2 & N2OFlame Ionization Detector CH4

T0 T5 T10 T20

Câmaras automáticas

Sensores CH4 e CO2

Turbina eólica

Sistema de coleta e análise de dados

Fluxos de GEE por Eddy Covariance

Escalas:EspacialTemporal

O caso do Cafe

Produção de café no Brasil

Minas Gerais

São Paulo

Paraná

Espírito Santo

Bahia

LOCAL Produção

21,85

3,47

1,70

2,93

1,75

106 sacas (60 kg)

Conab, 2011

MG

BA

SP

PR

ES

Brasil 32,18

67,9

%

10,8

9,1

5,3

5,5

Outros 0,47 1,4

100,0

Locais de avaliações das Pegadas de Carbono

MG

BA

SP

PR

ES Região 3

Região 1

Região 2

2003-04 2004-05 2005-06

2006-07 2007-08 2008-09

2009-10 2010-11 2011-12

Anos agrícolas (setembro a Agosto) avaliados

CO2 N2OCH4

1 29825Potencial

AquecimentoGlobal

CO2 equivalente

CO2eq

Gases do Efeito Estufa

Combustível Fóssil

Região 1 22

Região 3 25

Região 2 13

Eletricidade

Região 1 1.4

Região 3 2.0

Região 2 0.6

Calcário

Região 1 9

Região 3 14

Região 2 13

Emissão de GEE da produção do café

(% em relaçaõ ao total)

Fertilizante Nitrogenado

Região 1 68

Região 3 59

Região 2 75

3,7 139 2,3

2,5 79 1,3

1,7 49 0,8

Mg ha-1 kg saca-1 kg kg-1

Pegada de Carbono em CO2 eq

Região 1

Região 2

Região 3 saca = 60 kg

Região 168 %

Região 2 75 %

Região 3 59 %

Uréia

Sulfato de amônio

Casca de café

Esterco aviário

Esterco de curralÁgua residuária deprocessamento de café

Fertilizante mineral

Esterco bovino +palha de café

Nitrato de amônio

Organomineral

Uréia

Casca café + esterco bovino

Pegadade

carbono

Fixações

preparo do solo,fertilizantes, calcário,

resíduos,combustíveis fósseis

eletricidade,outros

soloplantas

= –Emissões de GEE

Fertilizantes modernos

Fertilizante Convencional

FERTILIZAÇÃO NITROGENADA

EmissãoDireta

N2O

EmissãoIndireta

N2O

N2O

NH3

NH3

Menor N disponíveldo fertilizante

Fertilizante moderno

EmissãoDireta

N2O

EmissãoIndireta

N2ON2O

NH3

NH3

Maior N disponíveldo fertilizante

N2O

N suficiente para manutençãoda mesma produtividade

N2O

Maior N disponível do fertilizante quandocomparado a UréiaSEM Limus

Dose ReduzidaDose Usual

Fertilizante moderno dose atual Fertilizante moderno dose reduzida

FERTILIZAÇÃO NITROGENADA

ÍNDICE

AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS

ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

• ADAPTAÇÃO

• REDUÇÃO DAS EMISSÕES

• FIXAÇÃO DE CARBONO

PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa

Gases do efeito estufa

Aquecimento GlobalMudanças climáticas

Agronegócio

F

E

E

D

B

A

C

KMudança nas práticas de manejo

Manejo do solo

Preservação da biodiversidade

ALIMENTOSFIBRASBIOCOMBUSTÍVEIS

Gases do efeito estufa

Manejo da água

Mudança nas práticas de manejo

Carlos Eduardo P Cerri

ESALQ/USP

Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases

do efeito estufa