Sequestro de carbono em ecossistemas florestais

Silvia Lac, MSc.
Texto atualizado da tese de mestrado da autora, defendida em 2002, com uma proposta de modelo quantificação de sequestro de carbono em sistemas agroflorestais, pela University of Saskatchewan, Canadá.

Curitiba, 18 de junho, 2011.

1. Introdução
O ciclo do carbono em ecossistemas é internacionalmente reconhecido como um forte indicador ambiental e utilizado para inferir sobre a saúde de ecossistemas, i.e., de acordo com a quantidade de carbono ciclada é possível inferir sobre nutrientes disponíveis para o sustento de vida vegetal e animal (habitat) do ecossistema. O carbono sequestrado por florestas tem sido considerado fator de grande importância para mitigar efeitos negativos do acúmulo de gases de efeito estufa (principalmente o gás carbônico) sobre o clima, notadamente o aquecimento do planeta (IPCC, 2011).

Atualmente há diversas mudanças no uso da terra no Brasil, seja via expansão das fronteiras agrícola e agropecuária, novas estradas com novos desenvolvimentos como centrais hidrelétricas e indústrias. Portanto, além de aumentar a pressão nos respectivos biomas (e.g., cerrado, amazônia), causam um aumento nas concentrações de gases de efeito estufa no planeta e quecimento global via desmatamentos. Poucos graus no aumento da superfície da terra pode ter danos irreversíveis para os biomas (IPCC, 2011).

Sabe-se mundialmente que há uma grande perda (de aproximadamente 30%) no sequestro de carbono devido a conversão de ecossistemas florestais para a agricultura; porém, a quantidade de emissões associadas a conversão do uso de terras para pastagem é menos conhecida (e.g., Lal et al., 1997; Watson et al., 2000; Lac, 2002; IPCC, 2003; IPCC, 2011).

Atualmente, as “regras” utilizadas na quantificação de sequestro de carbono em ecossistemas florestais tem origem nas definições relacionadas com o Protocolo de Quioto (UNFCCC, 2001), e incluem três componentes para a contagem de sequestro de carbono em ecossistemas florestais: acima do solo, abaixo do solo, e em produtos florestais. Porém, há indefinições quanto aos métodos utilizados para os produtos, especialmente sobre “onde” seu sequestro/emissões devem ser contabilizados (e.g., ecossistema, país de origem, país consumidor, etc). Estes, por sua vez, estão também conectados aos programas/projetos desenvolvidos colaborativamente para os países em desenvolvimento, tais como o MDL- Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e, mais recentemente, o REDD- Redução das Emissões do Desmatamento e Degradação florestal (IPCC, 2011).



2. Contexto histórico mundial
Em 1988, “mudança climática” foi identificada pela “United Nations General Assembly” (UNEP) como “problema de importância para a humanidade”. No mesmo ano, o “World Meteorological Organization” (WMO) e o “United Nations Environmental Programme”(UNEP) estabeleceram o “Intergovenmental Pannel on Climate Change” (IPCC) com o objetivo de prover informações científicas, técnicas e socioeceonômicas relevantes para a compreensão do risco de mudanças climáticas induzidas pela influência humana (IPCC, 2010).

O IPCC (1995) concluiu que atividades humanas, principalmente a queima de combustíveis fósseis e desmatamento, aumentaram a concentração de gases de “efeito estufa” (principalmende dióxido de carbono) e aerosóis na atmosfera. Os gases de “efeito estufa” alteram o balanço energético por prender a radiação solar na terra e a impedirem de retornar prontamente à atmosfera, causando assim o aumento na temperatura da Terra; por analogia com efeito de aquecimento em uma estufa de plantas, surgiu o termo “efeito estufa” (IPCC, 2010; Starke, 2001). Cientistas então previram que o aumento desses gases causaria mudanças regionais e globais em parâmetros climáticos, tais como temperatura, capacidade de solos em armazenamento de água, e nível do mar (IPCC, 1995; IPCC, 2010).

Em 1992, encontros do “United Nations Conference on Environment and Development”, no Rio de Janeiro, resultaram na abertura do “United Nations Framework Convention on Climate Change” (UNFCCC) para os países assinarem. Em 1994, o UNFCCC foi efetivado com o objetivo de desenvolver um acordo internacional para estabilizar as concentrações de gases de “efeito estufa” na atmosfera, evitar a influência antropogênica no sistema climático e permitir que os ecossistemas se adaptassem naturalmente à mudança climática. Dessa forma, estaria se garantindo que a produção de alimentos não estaria em risco e que o desenvolvimento econômico pudesse prosseguir de maneira sustentável (Benedickson, 1997; IPCC, 2010, Lac, 2002). Países desenvolvidos, como definidos no documento da UNFCCC, entraram em acordo para adotar políticas nacionais e tomar medidas para mitigação da mudança climática, através da redução de emissões antropogênicas e através do aumento de sequestro de gases de “efeito estufa”.

Em 1997, a maiores nações industrializadas encontraram-se em Quioto, Japão, para a terceira conferência dos países membros partes do UNFCCC (COP-3), e concordaram em taxas individuais de redução de emissões (em média de 5% abaixo de níveis de emissões em 1990) para o primeiro período do Protocolo de Quioto- de 2008 a 2012 (Watson et al., 2000; IPCC, 2010).

Em 2005, o Protocolo de Quioto finalmente entrou em efeito com a participação de países responsáveis por mais de 50% das emissões globais, incluindo quantificações específicas de reduções de emissões por país. Para auxílio a países desenvolvidos atingirem suas metas, foram criados três mecanismos de mercado: “Emissions Trading”, “Clean Development Mechanism” (CDM), e “Joint Implementation” (JI) (IPCC, 2010). O CDM ou “Mecanismo de Desenvolvimento Limpo” já registrou mais de 1000 projetos junto ao “CDM Executive Board” (IPCC, 2010).

Com a criação desses mecanismos, iniciou-se a implementação de comércios voluntários de créditos (e.g., “Chicago Climate Exchange”-CCX, “Voluntary Carbon Standard”-VCS) e sistemas de “cap-and-trade”, isto é, legislação que torna obrigatório às empresas relatarem emissões anuais e que estabelece um valor máximo de emissões (“cap”) acima dos quais a empresa é penalizada com multa que excede várias vezes o valor de créditos comercializados em sistemas voluntários (e.g., “Western Climate Initiative”- que inclui estados dos Estados Unidos e Canadá). Com a criação de inúmeros comércios voluntários e compulsórios, aumentou-se a necessidade de padronização de métodos utilizados, i.e., aplicação de número serial para projetos; evitando assim que créditos fossem comercializados para mais de um comprador ao mesmo tempo e garantindo um padrão de qualidade para os créditos comercializados. Inicialmente, registros foram criados em nível nacional (e.g., Brasil, Estados Unidos, Canada, etc) juntamente ao governo de cada país. Atualmente, multiplicam-se as agências nacionais e privadas oferecendo o serviço de padronização de créditos a ser comercializados. Multiplicam-se também projetos de reflorestamento para a venda de créditos de carbono.

Para o fim de 2012, final do primeiro termo do Protocolo de Quioto (UNFCCC, 1998), novas metas deverão ser incluídas, tais como a inclusão de países não desenvolvidos como o Brasil e a China para elaboração de métodos de contagem nacionais. É também esperado que métodos de contagem e padronização sejam continuamente refinados para acordos como o Protocolo de Quioto como resultado da incorporação de informações geradas nos mais recentes relatórios de grupos técnicos que servem ao IPCC (“Assessment Reports”) e reúne trabalhos de pesquisadores de diversos países.

3. O ciclo do carbono
O ciclo global do Carbono representa o mais importante processo que liga ecossistemas florestais ao aquecimento global, podendo ser definido como a troca de carbono entre atmosfera, oceanos, biosfera terrestre e, em tempos geológicos, com sedimentos e rochas sedimentares (Canadian Forest Service, 1996). Análises de ecossistemas terrestres permitem que cada uso da terra seja distinguido e avaliado individualmente, tais como agricultura, florestas tropicais, florestas boreais, etc (Watson et al., 2000).

O ciclo do carbono para ecossistemas florestais tem sido explicado e discutido por vários autores (Lac, 2002; Fisher & Binkley, 1999; Watson et al. 2000; Kurz et al. 1992; McRae et al. 2000; Janzen et al. 1998; Waring & Running, 1998; Baldock & Nelson, 1999). A explicação a seguir é resultado da compilação de estudos dos mesmos.

Quandos as plantas fazem fotossíntese, elas convertem o dióxido de carbono da atmosfera e água em compostos ricos em carbono, utilizando energia solar como fonte de energia. Do dióxido de carbono utilizado, as plantas vão estocar parte do carbono em seus tecidos, e retornar parte do dióxido de carbono para a atmosfera através da respiração.

No momento da colheita (corte comercial da madeira), uma parte do carbono é exportada do sistema na forma de produtos. Do resto de plantas deixadas no campo após a madeira ser retirada, carbono será incorporado e estocado na matéria orgânica do solo através da decomposição, que é feita por microorganismos. A fonte de carbono entrando no solo depende de vários fatores, tais como queda da folhagem, mortalidade da biomassa (árvores e raízes mortas), decomposição, e distúrbios (e.g., fogo, doenças). Através da respiração, microorganismos retornam parte do carbono para a atmosfera na forma de respiração. Quando um ecossistema como um todo está estocando mais carbono da atmosfera do que está devolvendo, o ecossistema está atuando como um reservatório; diz-se então que o sistema está “sequestrando” dióxido de carbono. Quando o ecossistema está perdendo ou emitindo mais carbono do que sequestra, está atuando como fonte de aumento da concentração de gases (gás carbônico) de “efeito estufa” na atmosfera.

Com o passar do tempo, todos os ecossistemas tendem ao equilíbrio. Quando o ecossistema emite ou perde igual quantidade de dióxido de carbono do que retém, então o ganho líquido do ecossistema é zero (perdas = ganhos) e o sistema está em equilíbrio, não sequestra carbono e nem perde/emite. O ganho líquido então é a diferença entre a entrada de carbono via fotossíntese e a quantidade de carbono exportada do sistema via respiração ou no corte (colheita).

Florestas primárias convertidas para outros usos como agricultura, pastagem e urbanização mostram grandes perdas nas quantidades de estoque de carbono no ecossistema, com mudanças nas propriedades e estrutura do solo. A conversão de florestas primárias para a agricultura, por exemplo, causa uma perda de 15 a 30% do carbono em diversos tipos de solo e a maior parte dessa perda ocorre em menos de 20 anos. Outros distúrbios também podem afetar o equilíbrio do estoque de carbono em ecossistemas, durante e eventualmente depois do distúrbio, causando ecossistemas a contribuir dióxido de carbono por muitos anos para a concentração atmosférica e o aquecimento global. Incêndios, por exemplo, transferem carbono da biomassa para o solo e também rápida emissão de carbono para atmosfera como dióxido de carbono. Doenças, dependendo da severidade podem moderadamente reduzir o estoque no ecossistema (pouco ou mediamente severos) ou podem levar a altas perdas (emissões) através da grande mortalidade o decomposição (doenças mais severas e mais frequentes).

Em um prazo maior de tempo, após distúrbios cessarem, a contínua recarga de material a ser decomposto no ecossistema cessa. Quando o material disponível para decomposição é consumido ou lixiviado, pouco material resta para uma grande quantidade de microorganismos para decomposição. Isso causa o carbono orgânico no solo diminuir e os microorganismos a reterem nutrientes. A retensão de nutrientes pode reduzir ainda mais o potencial de sequestro de carbono do ecossistema, primeiramente por limitar o crescimento de plantas e subsequente sequestro na vegetação, e depois por reduzir a quantidade de carbono entrando no solo. E, ainda que distúrbios causem emissões, eles podem também aumentar a capacidade de sequestro de carbono no ecossistema pela reposição de vegetações mais velhas por vegetação mais novas, e colocar o ecossistema em fases anteriores de sucessão.

Atividades florestais que podem promover o aumento de sequestro de carbono incluem: a) evitar atrasos na regeneração após distúrbios através de plantio, b) a restauração de áreas degradadas e áreas de baixo estoque após replantio, c) o uso de espécies geneticamente melhoradas/superiores, d) a fertilização, e) o aumento de proteção a incêndios, d) o desbaste comercial, f) a produção de madeira para produtos de maior duração e, portanto, maior período de duração de sequestro na forma de produtos), g) aumento do período de rotação para árvores atualmente cortadas antes do declínio no sequestro de carbono, h) a substituição de métodos de corte (e.g., método de corte raso por corte seletivo). O destino de árvores e partes de árvores, assim como o tempo de vida em produtos ou outros usos finais (e.g., etanol, produção de energia), desempenham também um papel importante no ciclo do carbono. Se as árvores são abandonadas ao invés de utilizadas em produtos, há poucas chances de que essas árvores morreriam quando estivessem produzindo o maior acúmulo de biomassa e carbono. Árvores morreriam naturalmente mais velhas, quando o acúmulo do carbono já é baixo por vários anos. Daí a necessidade de haver mercado e da utilização comercial para estas, para que haja motivação para o corte de árvores altamente produtivas. Ações que podem aumentar o estoque de carbono na forma de produtos e aumentar o tempo de estoque de carbono antes de retornar à atmosfera incluem: a produção de produtos de vida mais longa (e.g., madeira para móveis ao invés de papel), redução de resíduos no processamento, e a reciclagem de produtos de madeira e de papel.

O ciclo do carbono em ecossistemas é muito utilizado também como indicador ambiental, uma vez que a quantidade de carbono ciclado e estocado é mais prontamente quantificado e está relacionado com outros ciclos e com a disponibilidade de nutrientes para o sustento do ecossistema. Mesmo em um determinado ecossistema, ainda assim, o ciclo de carbono pode ser bastante variável, que é resultado de uma complexa história de interação de todos os ciclos biogeoquímicos.


4. Métodos utilizados para a contagem de carbono
Métodos utilizados para contagem de carbono em ecossistemas terrestres incluem o método de mudança em estoque (“stock change”) e o método de fluxo de carbono (“carbon flux”) (Tipper & De Jong, 1998; Watson et al., 2000; Lac, 2002). O método de mudança em estoque de carbono inclui o carbono estocado em tecidos vegetais e no solo medido em tempos diferentes, e a diferença é a produtividade líquida do ecossistema recebendo valor positivo quando aumenta (sequestro), ou valor negativo quando diminui e é, portanto, perdido para a atmosfera (emissão) (Watson et al., 2000; Waring & Running, 1998). É o método mais utilizado devido ao menor custo, maior praticidade, maior abrangência, e menor influência por variações interanuais (Kostela et al., 2000; Watson et al., 2000; Waring & Running, 1998). De acordo com os mesmos autores, o método de fluxo de carbono consiste na medição de carbono com auxílio de torres de monitoramento, sendo mais preciso, mais caro e, portanto, menos disponível. É normalmente mais utilizado para áreas menores e intervalos de tempo mais curtos devido à grande quantidade de dados possíveis de serem produzidos.

A UNFCCC (2001), como contribuição para o Protocolo de Quioto, definiu a inclusão de três componentes para a contagem de sequestro de carbono em sistemas florestais: acima do solo, abaixo do solo, e em produtos florestais; e exigiu também transparência e verificabilidade dos métodos utilizados.

Inventários florestais são os mais utilizados métodos para a quantificação do carbono estocado (sequestrado) na biomassa acima do solo (confiável, permite verificação, e disponíveis em várias escalas) (Watson et al., 2000). Inventários florestais contínuos normalmente consistem na medição periódica de árvores em parcelas permanentes representativas para decisões de manejo ao qual a produção se destina, i.e., volume comercial utilizado (e.g. papel, celulose, OSB, etc) (Watson et al., 2000, Kurz et al., 1992; Netto & Brena, 1997). Dados adquiridos no campo para inventários florestais normalmente incluem altura e diâmetro à altura do peito (DAP) e estes dados são utilizados como variáveis (“input”) em modelos de crescimento previamente desenvolvidos, i.e., equações/curvas de crescimento desenvolvidos a partir de relações alométricas entre dados mais práticos (DAP, altura) e os dados mais caros (volume, biomassa) de aquisição (Watson et al., 2000; Finger, 1992; Husch et al. 1993). Modelos de crescimento (curvas) normalmente expressam resultados em volume comercial para determinados produtos e, portanto, são utilizados também fatores de expansão (e.g., volume comercial:volume total acima do solo, biomassa comercial:biomassa total acima do solo) e conversão (e.g., volume:biomassa, bimassa:carbono) para estimativas de sequestro de carbono na biomassa acima do solo (Watson et al., 2000; Peterson & Peterson, 1992; Ter-Mikaelian & Korzukhin, 1997; Lemprière & Booth, 1998; Lac, 2002; Kurz et al., 1992; Samson et al., 1999).

Modelos de crescimento (curvas), fatores de expansão e conversão podem ser encontrados em publicações e se aplicam especificamente ao objetivo de produção de onde as amostras são adquiridas (e.g., madeira, papel, OSB), variando também em escalas, espécies, produtividade do solo, ecossistemas, e métodos para aquisição e dados primários (Lac, 2002; Watson et al., 2000; Bonnor, 1985; Netto & Brena, 1997). Para conversão de volume para biomassa, o volume é multiplicado pela densidade da madeira expressa em massa seca (em estufa) e volume úmido (Forest Products Laboratory, 1999; Lac, 2002). Porém, a madeira é um material heterogêneo e anisotópico e pode variar entre sítios, espécies, entre árvores da mesma espécie, e em diferentes partes de uma mesma árvore (Galvão e Jankowsky, 1985; Forest Products Laboratory, 1999). A idade da árvore e compostos químicos da madeira também afetam sua densidade (Burger & Richter, 1991).

No campo, o volume comercial é determinado pelo método de imersão em água da parte da árvore que é comercializada (e.g., tronco) (Finger, 1992; Graça et al. 1998). Outros métodos mais simples incluem a aproximação por matemática com sólidos de revolução e fatores de forma específicos para cada espécie (Finger, 1992). As relações volume/área ou biomassa/área podem ser influenciadas por vários fatores tais como espécie, nutrientes e água disponíveis, qualidade do solo, condições climáticas, origem (e.g., semente versus propagação vegetativa) (Peterson & Peterson, 1992; Forest Products Laboratory, 1999).

Carcinicultura e os mangues, artigo de João Lara Mesquita

Publicado em junho 7, 2011 por HC
[O Estado de S.Paulo] A discussão sobre o novo Código Florestal, recém-aprovado na Câmara dos Deputados, esconde alguns problemas que passaram despercebidos no noticiário e, especialmente, nos artigos de especialistas que analisaram o assunto. Uma pena. O público saiu perdendo. É em nome dele que proponho esta pequena contribuição.

Não pretendo voltar aos temas polêmicos: reservas legais, anistia para quem desrespeitou a lei, tamanho da mata ciliar, etc. A polarização entre “mocinhos” e “bandidos” causou prejuízos demais.

Eis os fatos.
O relatório de Aldo Rebelo, sancionado na Câmara por 410 votos a favor, 63 contra e uma abstenção, alterou as áreas de preservação permanente em topos de morros, encostas, várzeas e margens de rios. Certo? Errado. Faltou citar um bioma importantíssimo que, da mesma forma, perdeu a proteção: os mangues (assim como as restingas).

O Código Florestal também vale, ou valia, para a zona costeira. Mas a discussão ficou de tal modo centrada entre a “floresta” e a “agricultura” que o litoral, como sempre acontece, perdeu espaço.

Os manguezais eram considerados áreas de proteção permanente por sua importância. Mas o lobby dos carcinicultores – produtores de camarão em cativeiro -, parece, venceu a parada. O novo Código Florestal, se aprovado no Senado, será o réquiem dos manguezais brasileiros.

Os mangues são extremamente importantes por vários motivos, a começar pela proteção que oferecem à linha da costa contra as marés, os ventos, as ressacas, forças naturais típicas da zona costeira. Ficou provado, quando do tsunami na Indonésia em 2004, que as áreas protegidas por manguezais sofreram estrago menor.

Do ponto de vista de vida marinha, os mangues são especiais. Suas raízes aéreas retêm nutrientes, o que os torna berçários importantíssimos. Um sem-número de peixes, moluscos e crustáceos dependem deles para procriar. Os mangues também filtram e melhoram a qualidade da água, enquanto servem como hábitat para diversos tipos de aves.

Tem mais. De acordo com matéria publicada pelo Estado na quinta-feira (Mangue concentra mais CO2 que floresta na Amazônia, 2/6, A18), relatório do IBGE divulgado na semana passada “revela que as maiores concentrações de carbono no solo da Amazônia estão em áreas de mangue, hoje ameaçadas pelas mudanças nas regras do Código Florestal aprovadas na Câmara”. Segundo a geógrafa Rosangela Garrido, citada na reportagem, “o trabalho reforça a importância da conservação de manguezais e o seu papel no equilíbrio climático”.

Quando produzi a série de documentários Mar Sem Fim, para a TV Cultura (2005-2007), naveguei desde o Oiapoque ao Chuí, visitando cada palmo da costa brasileira. Conheci, se não todas, a maioria das fazendas de camarão que proliferaram no Nordeste, desde o Piauí até o sul da Bahia, mas não apenas nessa região.

Fiquei horrorizado com o que vi, e aprendi, entrevistando mais de 40 especialistas da academia, raramente chamados para discussões como as da mudança do Código Florestal, diga-se.

Denunciei a carcinicultura com vigor, no meu site, nos documentários e no livro que publiquei ao fim da expedição (O Brasil Visto do Mar Sem Fim – editoras Terceiro Nome, Albatroz e Loqui, indicado ao Prêmio Jabuti na categoria reportagem). No livro, em dois volumes, sem o problema do espaço exíguo deste artigo, não economizei ao mostrar, até com fotos aéreas, o descalabro, espécie de escárnio contra o meio ambiente, provocado pela carcinicultura. Fiz questão de publicar o depoimento dos maiores especialistas em vida marinha e ecossistemas costeiros, unânimes em condenar o modo como ela vem sendo praticada no Brasil, ou seja, transformando imensas áreas de mangues em terra arrasada.

Sobram motivos para a condenação. Para começar, manguezais, áreas públicas, são “doados” aos produtores, que, ao contrário dos agricultores, têm a vantagem de não precisarem pagar a terra onde vão produzir. Curiosamente, descobri, a vasta maioria das fazendas pertence ou a políticos (entre os quais prefeitos, deputados e senadores) ou a grandes grupos empresariais. Desta vez não há a desculpa “dos pequenos produtores”.

Uma vez de posse da área, os mangues são arrasados. A vegetação é extirpada até a raiz. No lugar da
floresta são construídas as piscinas criatórias. A maioria sem bacia de sedimentação A contaminação do lençol freático quase sempre acontece. Assim fica mais fácil, e barato, sugar a água do estuário, através de bombas, para criar um camarão exótico, originário do Pacífico, o Paneus vannamei.

Ao detonar os mangues, os produtores criam conflitos sociais com as populações nativas que vivem do extrativismo. Constatei. Tenho depoimentos gravados, de várias pessoas dessas áreas, contando sobre ameaças e truculência por parte dos poderosos do camarão. Até um membro do Ministério Público do município de Natal, no Rio Grande do Norte, contou das ameaças que sua família passou a receber desde que entrou na luta contra a carcinicultura.

O desaparecimento de hábitats é o principal responsável pela perda de biodiversidade no mundo. Em segundo lugar está a introdução de espécies exóticas.

A carcinicultura é uma proeza. Faz as duas coisas simultaneamente.
Muitas vezes as fazendas são financiadas com dinheiros públicos, como é o caso das que estão instaladas no Rio Real, entre Bahia e Sergipe, que receberam aportes do Banco do Nordeste (BNB), com recursos do FNE Aquipesca (Programa de Apoio ao Desenvolvimento da Aquicultura e Pesca do Nordeste).

As diretrizes do FNE (o Fundo Constitucional de Financiamento do Nordeste) especificam “tratamento especial aos míni e pequenos empreendedores e preservação do meio ambiente”.

Galhofada!

Mais fácil, só sendo ministro. E prestando consultoria, claro.
JORNALISTA, MANTÉM O SITE WWW.MARSEMFIM.COM.BR

Artigo originalmente publicado em O Estado de S.Paulo.