Metodologias de Cálculo da Pegada Ecológica
EF-GAEZ
EF-NPP
EEF
Lucas Gonçalves Pereira
Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada
EF-GAEZ
Ecological Footprint – Global Agro-Ecological Zones
Autores: Mathis Wackernagel e William Rees
Aplicações:
 Governos Nacionais
CIW
(CAN)
2º Relatório – EF
(UK)
Ministério do MA
(JAP)
LPR
Sustentabilidade 2007 Biodiversidade 2010
(SUI)
EEA (UE)
...
Alemanha, Bélgica, Finlândia e Irlanda
EF-GAEZ
 Empresas
Energia Hidroelétrica
(CAN)
Shopping Centers
(AUS)
Tratamento de
Resíduos (FRA)
Jardim Botânico
Hong-Kong (CHN)
 Locais, Regionais e Municipais
Autoridade de Proteção Ambiental
Victoria (AUS)
Condado de Marin, Califórnia
 15% EF (EUA)
Cidade de Londres
(UK)
Cidade de Cardiff
(UK)
Condado de Sonoma, Califórnia
 20% CO2 (EUA)
EF-GAEZ
Biocapacidade
Divisão das Áreas
Cultivo
100 cultivos
[t/ha]
X
Fator Rendimento Pastagem
[YF]
Carne, Leite e Fibra Animal
[t/ha]
Floresta
Madeira, Lenha e Papel
[t/ha]
Construída
Idem ao Cultivo
Pesca (PC+I)
Peixes
[t/ha]
EF-GAEZ
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
Fator Rendimento
[YF]
Produtividade de cada tipo de Área do País
Produtividade Mundial de cada tipo de Área
EF-GAEZ
Biocapacidade
Divisão das Áreas
Cultivo
Produtividade Potencial Média Globalcultivo
X
Fator Rendimento Pastagem
[YF]
Produtividade Potencial Média Globalpastagem
X
Fator Equivalência
[EQF_GAEZ]
Floresta
Produtividade Potencial Média Globalfloresta
Construída
Produtividade Potencial Média Globalcultivo
Pesca (PC+I) 0,75xProdutividade Potencial Média Globalpastagem
EF-GAEZ
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
Fator Rendimento
[YF]
X
Fator Equivalência
[EQF_GAEZ]
Produtividade Potencial Média Globalde cada áreas
Produtividade Potencial Média Globaltodas as áreas
EF-GAEZ
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
Fator Rendimento
[YF]
X
Fator Equivalência
[EQF_GAEZ]
Cultivo
+
Pastagem
+
Floresta
+
Construída
+
Pesca (PC+I)
Capacidade
Biológica Total [gha]

População
Biocapacidade
[gha/cap]
EF-GAEZ
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
+
Cultivo
100 Cultivos [t/ano]
Pastagem
Carne, Leite e Fibra Animal
[t/ano]
Floresta
Madeira, Lenha e Papel
[m3/ano]
Construída
Área [ha]
Pesca (PC+I)
Peixes [t/ano]
Emissão de CO2
CO2 Emitido [t CO2/ano]
EF-GAEZ
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Cultivo
100 Cultivos [t/ha.ano]
Pastagem
Carne, Leite e Fibra Animal
[t/ha.ano]
Floresta
Madeira, Lenha e Papel
[m3/ha.ano]

Produtividade
Construída
X Fator Rendimentocultivo
Pesca (PC+I)
Peixes [t/ha.ano]
Emissão de CO2
Seqüestro: 0,95 t CO2/ha.ano
1 t CO2  1,05 ha
EF-GAEZ
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Cultivo
EQF_GAEZcultivo
Pastagem
EQF_GAEZpastagem
Floresta
EQF_GAEZfloresta
Construída
EQF_GAEZcultivo
Pesca (PC+I)
EQF_GAEZpesca
Emissão de CO2
EQF_GAEZfloresta

Produtividade
X
Fator Equivalência
[EQF_GAEZ]
EF-GAEZ
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Cultivo
+
+
+
+
+
Pastagem
Consumo
P+I-E

Produtividade
X
Fator Equivalência
[EQF_GAEZ]
Floresta
Construída
Pegada Total [gha]

População
Pesca (PC+I)
Emissão de CO2
Pegada
[gha/cap]
EF-GAEZ
Cálculos específicos:
Normalmente os cálculos de pegada para projetos, atividades
produtivas, pessoas, etc, focam no aspecto do impacto ambiental
produzido, ou seja, o consumo.
Em alguns casos, como cidades e resorts turísticos calcula-se a
biocapacidade e a pegada para fins de comparação.
Os cálculos específicos são diferenciados, e as categorias não
são as mesmas do cálculo para países.
EF-GAEZ
Exemplo:
Pegada ecológica de automóveis no Brasil e nos EUA com a
capacidade atual de produção de etanol (Oliveira, 2005)
País/Combustível
Área para Assimilação
de CO2 (ha)
Área Plantada
(ha)
Pegada Ecológica
(ha)
Brasil/Gasohol (24% etanol)
0,57
0,06
0,63
Brasil/Etanol
0,19
0,37
0,56
EUA/Gasolina
1,11
-
1,11
EUA/E85 (85% etanol)
0,75
0,99
1,74
 Valores dados em ha/automóvel.ano
 Assumindo sequestro de 6,6 Mg CO2/ha
EF-NPP
Ecological Footprint – Net Primary Productivity
Ecological Footprint 2.0
Autores: Jason Venetoulis e John Talberth
Aplicações:
FOOTPRINT OF NATIONS 2005
EF-NPP
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
Fator Rendimento
[YF]
Cultivo
100 cultivos
[t/ha]
Pastagem
Carne, Leite e Fibra Animal
[t/ha]
Floresta
Madeira, Lenha e Papel
[t/ha]
Construída
Idem ao Cultivo
Pesca (PC+I)
Peixes
6,6 [t/ha]
bi ha
Mar Aberto
Idem à Pesca
Pouco Produtivas
Idem à Pastagem
Energia
Não tem YF
34,4 bi ha
EF-NPP
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
Fator Rendimento
[YF]
Produtividade de cada tipo de Área do País
Produtividade Mundial de cada tipo de Área
EF-NPP
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
Fator Rendimento
[YF]
Cultivo
NPPcultivo
Pastagem
NPPpastagem
Floresta
NPPfloresta
Construída
NPPconstruída
Pesca (PC+I)
NPPpesca
Mar Aberto
NPPmar aberto
Pouco Produtivas
NPPpouco produtivas
Energia
Não Tem
X
Fator Equivalência
[EQF_NPP]
NPP
NPPmédio
EF-NPP
Biocapacidade
Divisão das Áreas
X
NPP de cada tipo de Área
Fator Rendimento
[YF]
X
Fator Equivalência
[EQF_NPP]
NPP médio de todas as Áreas
EF-NPP
Biocapacidade
Divisão das Áreas
Energia
X
Fator Rendimento
[YF]
X
Fator Equivalência
[EQF_NPP]
Cultivo
+
Pastagem
Área Total
51,1 bi ha
+
Reserva para
outras Espécies (%)
Floresta
+
Construída
+
Pesca (PC+I)
+
+
Pouco Produtivas
+
Energia
Capacidade
Biológica Total [gha]

População
Mar Aberto
Biocapacidade
[gha/cap]
EF-NPP
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Cultivo
100 Cultivos [t/ano]
Pastagem
Carne, Leite e Fibra Animal
[t/ano]
Floresta
Madeira, Lenha e Papel
[m3/ano]
Construída
Área [ha]
Pesca (PC+I)
Peixes [t/ano]
Emissão de CO2
CO2 Emitido [t CO2/ano]
EF-NPP
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Cultivo
100 Cultivos [t/ha.ano]
Pastagem
Carne, Leite e Fibra Animal
[t/ha.ano]
Floresta
Madeira, Lenha e Papel
[m3/ha.ano]

Produtividade
Construída
X Fator Rendimentocultivo
Pesca (PC+I)
Peixes [t/ha.ano]
Emissão de CO2
Seqüestro: 0,06 tC/ha.ano
1 tC  16,65 ha
IPCC: 2,3 tC (oceanos)
0,7 tC (continente)
EF-NPP
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Cultivo
EQF_NPPcultivo
Pastagem
EQF_NPPpastagem
Floresta
EQF_NPPfloresta
Construída
EQF_NPPconstruída
Pesca (PC+I)
EQF_NPPpesca
Emissão de CO2
Não Tem

Produtividade
X
Fator Equivalência
[EQF_NPP]
EF-NPP
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Cultivo
+
+
+
+
+
Pastagem
Consumo
P+I-E

Produtividade
X
Fator Equivalência
[EQF_NPP]
Floresta
Construída
Pegada Total [gha]

População
Pesca (PC+I)
Emissão de CO2
Pegada
[gha/cap]
EEF
Ecological Footprint based on Emergy
Autores: Sheng Zhao, Zizhen Li e Wenlong Li (2005)
Proposta:
DADOS DE CONSUMO
BIOCAPACIDADE
FLUXOS EMERGÉTICOS
FUNÇÃO DAS FONTES PRIMÁRIAS DE ENERGIA
(solar, gravitacional e geotérmica)
Alterações (Siche et al., 2007):
2 novas categorias na Pegada
BIOCAPACIDADE
Perda de Solo e Consumo Doméstico de Água
Acrescentar os fluxos internos produzidos pela
biodiversidade (estimativa: biomassa)
EEF
Biocapacidade
Recursos
Renováveis
Energia Externa
[J/ano]
+
Solar
Energia Interna
[J/ano]
+
Gravitacional
+
Geotérmica
Biomassa
EEF
Biocapacidade
[área total do país (terra e marinha)] x [insolação média] x [1-albedo]
m2
kcal/m2/ano
m2
%
2
[área do país (marinha) x 0,5] x [marés/ano] x [alcance médio]2 x
[densidadeágua do mar] x [aceleração da gravidade]
m
3
2
kg/m
m/s
[área total do país (terra e marinha)] x [fluxo de calor]
m2
J/m2
[área do país (floresta)] x [biomassa] x [energia biomassa] x [convers.]
ha
ton/ha
kcal/ton
4187
J/kcal
EEF
Biocapacidade
Recursos
Renováveis
Energia Externa
[J/ano]
Energia Interna
[J/ano]
X
X
Transformidade
[seJ/J]
Transformidade
[seJ/J]
Energia Solar
:1
Energia Gravitacional (Marés)
: 73 700
Energia Geotérmica da Terra
: 12 000
Biomassa
: 1 000
EEF
Biocapacidade
Recursos
Renováveis
Energia Externa
[J/ano]
Energia Interna
[J/ano]
X
X
Transformidade
[seJ/J]
Transformidade
[seJ/J]
Fluxo Emergético
[seJ/ano]

População
Emergia
[seJ/cap]

DEG
[seJ/gha]
EEF
Biocapacidade
Densidade Emergética Global (DEG)
Emergia Total da Terra por ano [seJ] = 1,583 E+25 seJ*
Área da Terra [ha]
5,1 E+10 ha
* Valor calculado por Odum et al. (2000)
DEG = 3,1E+14 seJ/gha (Zhao et al., 2005)
EEF
Biocapacidade
Recursos
Renováveis
Energia Externa
[J/ano]
Energia Interna
[J/ano]
X
X
Transformidade
[seJ/J]
Transformidade
[seJ/J]
Fluxo Emergético
[seJ/ano]
Reserva %

População
Emergia
[seJ/cap]

DEG
[seJ/gha]
Biocapacidade
[gha/cap]
EEF
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Transformação
para Energia [J]
Agricultura
Alimentos
Perda de Solo
[ton/ano]
[g/m2/ano]
Produção de Gado
[ton/ano]
Pesca
[ton/ano]
Madeira e Lenha
[m3/ano]
Recursos Energéticos
Carvão
Petróleo
Gás Natural
[J]
Hidroeletricidade
[J]
Água
[m3]
EEF
Pegada Ecológica
[PS] x [área de cultivo] x matéria orgânica x conversão
g/m2/ano
m2
3%
22 604,4 J/g
Perda de Solo
Consumo de Água (doméstico, agrícola e industrial)
Água
EEF
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Transformação
para Energia [J]
Agricultura
Alimentos
Perda de Solo
[J]
[J]
Produção de Gado
[J]
Pesca
[J]
Madeira e Lenha
[J]
Recursos Energéticos
Carvão
Petróleo
Gás Natural
[J]
Hidroeletricidade [J]
Água
[J]
EEF
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Transformação
para Energia [J]
X
Transformidade*
[seJ/J]
Agricultura
Alimentos
Perda de Solo
: 336 000
: 124 320
Produção de Gado
: 3 360 000
Pesca
: 3 360 000
Madeira e Lenha
: 22 100
Recursos Energéticos
Carvão
Petróleo
Gás Natural
: 66 900
: 89 000
: 58 800
Hidroeletricidade
:111 000
Água
: 1 118 880
* Valores obtidos de Brown e MacClanaham (1996); Odum (1996); Romitelli (2000); Ortega (2002); Brown e Ulgiati (2004)
EEF
Pegada Ecológica
Divisão das Áreas
Consumo
P+I-E
Agricultura
Alimentos
Perda de Solo
+
Produção de Gado
+
Emergia Total
[seJ]

População
Pesca
Transformação
para Energia [J]
X
Transformidade*
[seJ/J]
+
Madeira e Lenha
+
Recursos Energéticos
Carvão
Petróleo
Gás Natural
+
Emergia
[seJ/cap]

DEG
[seJ/gha]
Hidroeletricidade
Água
+
Pegada Total
[gha/cap]