Q4
Q1
Q2
Energias
renováveis
Produtores
Consumidores
Decompositores
Produção
Q3
Consumo
Análise crítica da Sustentabilidade
e da Pegada Ecológica
III Workshop Internacional de Produção Mais Limpa
UNIP, SP, 19 de maio de 2011
Conteúdo desta apresentação
1. Um mapa mental da sustentabilidade
2. Sustentabilidade e a Ecologia de Sistemas
3. Os limites do crescimento
4. A modelagem e a contabilidade de
ecossistemas para fins de diagnóstico.
5. A quem interessa a sustentabilidade e que é
contra?
6. Dados de estudos realizados na Unicamp
7. O que devemos levar em conta?
Mapa mental: O tripé da sustentabilidade
Empreendimento
Economia
Meio
ambiente
Sociedade
Tripé da sustentabilidade
Economia
Subsídios
Recursos ocultos
fósseis
Recursos
renováveis
Tripé da sustentabilidade
Meio
ambiente
Qualidade da
atmosfera
Recursos
físicos
locais
Biodiversidade
Tripé da sustentabilidade
Sociedade
Tamanho da
população
Distribuição
espacial
Distribuição do poder
e do ingresso
Tripé da sustentabilidade
Empreendimento
Economia
Meio
ambiente
Subsídios
ocultos
Fósseis
Renováveis
Atmosfera
Sociedade
Distribuição
espacial
Recursos
Distribuição
físicos
Tamanho da do poder e o
população
ingresso
Biodiversidade
Perda das bases da sustentabilidade
Empreendimento
Atmosfera
Biodiversidade
Renováveis
Fósseis
Economia
Meio
ambiente
Atmosfera
Sociedade
Subsídios
ocultos
Fósseis Renováveis
Distribuição
espacial
Recursos
Distribuição
físicos
Tamanho da do poder e o
população
ingresso
Biodiversidade
Sem o tripé da sustentabilidade
.. o sistema global pode colapsar!
Empreendimento
Agora usando o
banquinho de 4 pés
Empreendimento
Economia
Meio
ambiente
Representação política efetiva
de todas as classes sociais
Controle social dos
investimentos e dos
empreendimentos existentes
Sociedade
Governança
Dívida com os
processos
geológicos,
biológicos e
históricos
Representação
dos interesses
da natureza
Sem representatividade democrática de todos os
componentes do sistema ...... a estrutura rui!
Não adianta colocar banquinhos de 4 pés
se os suportes dos pés forem desiguais.
Empreendimento
O metabolismo social e sua interação
com os ecossistemas e a biosfera
usando a modelagem de sistemas
Modelagem de sistemas:
Diagrama = Síntese = modelo do
funcionamento
energético do
ecossistema
Finalidades:
• Avaliar o desempenho atual do sistema
• Estudar cenários de futuro simulando
no computador novos arranjos das
forças produtivas e destrutivas.
A perspectiva científica
da Ecologia de Sistemas:
Q4
Q1
Q2
Energias
renováveis
Produtores
Consumidores
Decompositores
Os sistemas de Produção
e Consumo podem ser
sustentáveis ... mais eles
devem ser auto-regulados.
O consumo depende da
capacidade natural de
produção .. que é limitada!
O consumo se limita!
Estoques internos
Na natureza se estabelece
Q3
um sistema cíclico através
do qual se consegue o
equilíbrio dinâmico entre os Sistema natural, alta diversidade e complexidade.
consumidores e seu meio.
produção
Q1
consumo
Q2
nutrientes
Q2
Tempo
Ciclos de produção lenta e consumo rápido.
Ecologia dos
sistemas naturais
Q
BV
BA
Energias
renováveis
Produtores
Cons.
prim.
BA
BA
Cons.
terci.
Cons.
sec.
BA
Decom.
Desenvolvimento do
ecossistema em uma
cadeia de transformação
de energia e recursos.
Energias
renováveis
Q
Q3
Sistema natural, alta biodiversidade,
complexidade e reciclagem.
Quantidade de biomassa de cada
estágio da cadeia trófica
Plantas
e algas
Consumidores primários
Os seres humanos estão
nos níveis superiores da
cadeia trófica.
Consumidores secundários
Consumidores terciários
Decompositores
Tempo
Ecologia dos
sistemas humanos
que utilizam
energia fóssil Energias
renováveis
Como usam estoques
finitos e geram
impactos grandes:
existe a possibilidade
de colapso!
Energias
renováveis
NR
Q
BV
Produtores
BA
Cons.
prim.
BA
Cons.
sec.
BA
Cons.
terci.
BA
Decom.
Q3
Sistema natural, alta biodiversidade,
complexidade e reciclagem.
Quantidade
biomassa
cada
Quantidade
de de
biomassa
de de
cada
estágio
cadeia
trófica
estágio
da da
cadeia
trófica
NR
Q
A sociedade de
consumo deve virar
uma sociedade
consciente!
Cadeia trófica alterada
(agricultura e pecuária intensiva)
População urbana
(economia industrial
do petróleo)
Cadeia trófica natural
Tempo
Metabolismo Campo-Cidade
Efluentes, emissões
Q3
Q4
Consumidores locais
Mata
nativa
Energias
renováveis
Produção
Q1
Materiais
não renováveis
Produtos e serviços
da economia urbana
Serviços ambientais
Alimentos, fibra e
energia
Q2
Q4
Resíduos
Áreas de
vegetação
nativa
Q3
Consumidores
Decompositores
Q4
Efluentes, emissões
Maiores efluentes e emissões
Q4
Energias
renováveis
NR
Mata
nativa
Q1
(produção industrial com novas entradas
Serviços ambientais adicionais
(população maior)
Evolução da biosfera: etapa inicial
Saída de materiais
Materiais
de fora
Estoques da
biosfera:
atmosfera,
minerais,
sedimentos
Renováveis
em centenas
ou milhares
de anos
Estoques
biológicos
Renováveis
anualmente
Fluxos
Estoques
energéticos
Minerais
fósseis
Estoques
não- renováveis
Produtores
Fontes externas
de energia
(limitadas)
Sistema da Biosfera
Consumidor
sustentável
Sumidouro de Energia
Fluxos de energia e
materiais na Biosfera
Civilização urbana não industrial
Saída de materiais
Materiais
de fora
Estoques da
biosfera:
atmosfera,
minerais,
sedimentos
Renováveis
em centenas
ou milhares
de anos
Estoques
biológicos
Renováveis
anualmente
Fluxos
Produtores
Fontes externas
de energia
(limitadas)
Sistema da Biosfera
Consumidor
sustentável
Sumidouro de Energia
Estoques
energéticos
Minerais
fósseis
Estoques
Consumidor
não- sustentável
Saída de materiais
Civilização atual
Materiais
de fora
Estoques da
biosfera:
atmosfera,
minerais,
sedimentos
Renováveis
em centenas
ou milhares
de anos
Estoques
biológicos
Renováveis
anualmente
Fluxos
Produtores
Fontes externas
de energia
(limitadas)
Sistema da Biosfera
Estoques
energéticos
Minerais
fósseis
Consumidor
sustentável
Sumidouro de Energia
Estoques
Consumidor
não- sustentável
Emissões
e
Resíduos
Saída de materiais
Situação inicial do reajuste
Materiais
de fora
Energias
fósseis
Não
Renováveis
Estoques da
biosfera:
atmosfera,
minerais,
sedimentos
Estoques
biológicos
Renováveis
anualmente
Fluxos
Estoques
decrescentes
Minerais
Consumidor
não- sustentável
Produtores
Fontes externas
de energia
(limitadas)
Sistema da Biosfera
Consumidor
sustentável
Transferência de
pessoas e recursos
Emissões
e
Resíduos
Senescência
Sumidouro de Energia
“Decoupling”
“Degrowth”
Gráfico das mudanças nos estoques da Biosfera
Desenvolvimento
Crescimento
Sustentável
industrial
Transição
Apostar no
Crescimento
opções
Seres aeróbicos,
atmosfera neutra
termo-regulada e
com O2
Biodiversidade,
imobilização
de Carbono
Seres anaeróbicos
e atmosfera ácida
De 0 até 4 bilhões
de anos da Terra
Recuperação
dos
ecossistemas
Manter o sistema como esta hoje
Crescimento
humano em
detrimento de
outras espécies,
ainda sem uso
de energéticos
fósseis
Recuperar a resiliência e a
sustentabilidade por meio da
ruralização ecológica
homeostase
colapso
extinção
- 10 000
1500
2000
2100
Tempo
Ajuste da
população e
mudança dos
sistemas de
produção e
consumo
Reciclagem, manejo sustentável
Duas visões
em conflito
Biodiversidade
Cultura
humana
ecológica
Sistemas
agroecológicos
Produtos químicos,
maquinaria, diesel,
subsídios
Lucro com
custos ocultos
Extração
predatória
Monoculturas
Sistemas
agro-químicos
Minerais
Energia
fóssil
Cultura
humana
industrial
Maior produção, menor preço, mais gente
Maior impacto social, ambiental e climático
Mudanças
climáticas
Erosão
Resíduos
Emissões
Perdas sociais
e biológicas
Concentração de CO2 na atmosfera
420
400
ppm de CO2
380
360
Com inovação transdisciplinar e
trabalho junto aos movimentos
sociais para gerar um modelo para
o desenvolvimento sustentável
baseado em SIPAES
340
Tem que ocorrer uma
inversão da tendência!
320
Como?
300
280
1950
Em 4 anos?
1960
1970
1980
1990
2000
2010
2020
Bezerros
Magros
Policultura
Reflorestamento
Integração
Serviços
Pastos, grãos,
arbustos
de
energia e serviços ambientais
Vegetação
Nativa
Parcela
individual
Sol,
vento,
chuva
Materiais,
energia
Água, solo, SIPAES: sistema integrado
biodiversidade,
micro-clima produção de alimentos,
Minerais
Nitrogênio
Atmosferico
Formicida
Pessoas
Consumo
interno
Mãode-obra
Produto e
serviços do
bosque nativo
Produtos da
horta e do pomar
Vinhoto
Gado
Gado gordo em pé
Cinzas
Eucalipto
Cana-deaçucar
Postes
Micro-usina de álcool,
agroindústria local e
regional.
Álcool 94%
Esterco
Folha de São Paulo (26/09/2009 - 09h25)
www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u629600.shtml
Na revista Nature, cientistas dizem que a
Humanidade esgota seu "espaço de operação"
“... pois ela está destruindo a estabilidade ambiental
que existe desde 10 mil anos atrás e criando uma
crise com conseqüências catastróficas".
“Os limites de resiliência do planeta estão sendo
excedidos!”
Limites de resiliência excedidos
1. A mudança climática (aquecimento global);
2. A perda da biodiversidade;
3. A alteração no ciclo do nitrogênio;
Sem informação suficiente,
4. A poluição química;
5. O lançamento de aerossóis na atmosfera;
Podem ultrapassar seus limites,
6. O uso de água doce;
7. A mudança no uso dos espaços terrestres;
8. A acidificação dos oceanos;
Revertido aos valores pré-industriais.
9. A destruição do ozônio estratosférico.
Os pesquisadores, entre eles um premio
Nobel, nos alertam:
"Transgredir a barreira do ciclo do nitrogênio
e do fósforo pode erodir a resiliência dos
ecossistemas marinhos,
reduzindo sua capacidade de absorver CO2
...
e tornando eles emissores de CO2"
O que fazer?
Prever as situações de risco e discutir as medidas
para solucionar esses problemas.
Restringir o aquecimento
Preservar a biodiversidade
Processos
geológicos
Cuidar de todos
os componentes da
sociedade global
Processos
biológicos
Processos
sociais
Área para
provisão de
serviços
ambientais
Produção e
consumo
humanos
Área de
absorção de
impacto
I=R+N
F
A2
R
R
N
Atividades
agrícolas
A1
INPUT
Y=I+F
OUTPUT
E = sum (Ei)
Despesas adicionais
(mais Feedback)
Estoques
internos
Mata nativa
R
F=M+S
M = MR + MN
S = SR + SN
E = energy of products
Serviços ambientais
Produtos agrícolas
Perdas
internas
A3
Tratamentos
e cuidados
especiais
Resíduos e
contaminantes
Emissões gasosas
Fluxos tratados
(baixo impacto)
Fluxos não tratados
(alto impacto)
A produção rural exige um projeto de Engenharia Ecológica
A1: Área para alimentos, fibra, animais e produção de energia
A2: Área para fornecer serviços ambientais locais e regionais
A3: Área para absorção do impacto social e ambiental.
A redução do consumo exige um novo modelo social
resíduos industriais
absorção e modificação
bioquímica
efluentes tratados
Ajustar ou acoplar a
biocapacidade (produção)
e a pegada (consumo)
petróleo
R
R
insumos
industriais
solo
chuva
R
Matérias
primas
Produtos
rurais
processados
É tempo de novas idéias:
Eco-Socialismo + Decrescimento +
Recuperação dos ecossistemas.
1. Rever e renovar os conceitos de valor
2. Reavaliar todos os sistemas
3. Re-estruturar ecologicamente os sistemas
de Produção, Consumo e Reciclagem
4. Recuperar os ecossistemas naturais
5. Redistribuir os meios de produção
6. Re-localizar os sistemas humanos
7. Reduzir as escalas e colaborar sadiamente
Como entra nisso tudo a
Pegada Ecológica?
PEGADA ECOLÓGICA
Ferramenta de quantificação de recursos
Quantos hectares de terra e mar
bioprodutivos estão disponíveis?
Áreas que fazem fotossíntese,
geram biomassa e absorvem
resíduos
Quanto espaço é utilizado
para produzir os bens do
consumo humano e
também para absorver o
impacto produzido?
PEGADA ECOLÓGICA
VANTAGENS
LIMITAÇÕES
Não distingue os usos
renovável e não-renovável
Conceito bastante didático
Permite a comparação entre
países
Fatores de conversão levam em
conta produtividade baseada no
uso de não-renováveis
Ainda não é capaz de incorporar
serviços ecossistêmicos
Pode ser uma metodologia
aplicada a políticas públicas
Ela não explica como é possível que
o consumo (a pegada) seja maior
que a biocapacidade
PEGADA ECOLÓGICA
Biocapacidade:
9,9 gha/capita
Cultivo: 0,86 gha/capita
Pastagem: 1,19 gha/capita
Floresta: 7,70 gha/capita
Pesca: 0,09 gha/capita
Pegada (consumo):
2,1 gha/capita
Cultivo: 0,55 gha/capita
Pastagem: 0,60 gha/capita
Madeira e lenha: 0,44 gha/capita
Pesca: 0,06 gha/capita
CO2: 0,37 gha/capita
Nuclear: 0,02 gha/capita
Urbana: 0,10 gha/capita
Living Planet Report – WWF: utilizando a metodologia de
Wackernagel and Rees, 1996. Dados de 2005 para o Brasil
África
1,1
Ásia /
Pacífico
1,3
A.Latina
/ Caribe
2,0
O que está implícito na Pegada Ecológica?
O.Médio
/ Ásia
Central
2,2
Média
Mundial
América
do Norte
9,4
2,23
Europa
União
Européia
4,8
*Valores
em hectares globais por pessoa (gha/cap)
(Não-EU)
3,8
PEGADA ECOLÓGICA
Pegada Ecológica de outros países:
EUA (Pop: 294,0 mi)
EF: 9,6 gha/cap
Biocapacidade: 4,7 gha/cap
China (Pop: 1,30 bi)
EF: 1,6 gha/cap
Biocapacidade: 0,8 gha/cap
Brasil (Pop: 178,5 mi)
EF: 2,1 gha/cap
Biocapacidade: 9,9 gha/cap
India (Pop: 1,06 bi)
EF: 0,8 gha/cap
Biocapacidade: 0,4 gha/cap
México (Pop: 103,5 mi)
EF: 2,6 gha/cap
Biocapacidade: 1,7 gha/cap
Emirados Árabes Unidos (Pop: 3,0 mi)
EF: 11,9 gha/cap
Biocapacidade: 0,8 gha/cap
PEGADA ECOLÓGICA
Outros resultados para o Brasil:
2,1 gha/cap
9,9 gha/cap
(WWF, 2006 – metodologia convencional)
15,05 gha/cap
29,16 gha/cap
(Venetoulis and Talberth, 2009 – usando NPP para os cálculos)
41,88 gha/cap
62,24 gha/cap
(Síntese dos métodos de pegada ecológica e análise emergética para
diagnóstico da sustentabilidade de países: o Brasil como estudo de caso.
Lucas Gonçalves Pereira. Tese de Mestrado, FEA/Unicamp, SP, 2008.
Aceito para publicação na Ecological Indicators)
4,38 gha/cap
5,13 gha/cap
(Tese de doutorado em andamento: Análise Multiescala e Multicritério da
sustentabilidade ecológica brasileira. Lucas Gonçalves Pereira, 2011)
COMPARAÇÃO ENTRE INDICADORES
Siche, JR; Agostinho, F; Ortega, E; Romeiro, A.
Sustainability of nations by indices:
Comparative study between environmental
sustainability index, ecological footprint and the
emergy performance indices. Ecological
Economics, 66: 628-637, 2008
(1) EF - Ecological Footprint (Rees, 1992; Wackernagel and Rees, 1996)
(2) ESI - Environmental Sustainability Index (Samuel-Johnson and Esty,
2000)
(3) EMPIs - Emergy Performance Indices (Odum, 1996)
(3.1.) REN - Renewability
(3.2.) EmSI - Emergy Sustainability Index (Brown and Ulgiati, 1997)
COMPARAÇÃO ENTRE INDICADORES
Os indicadores que mostraram maior consistência
entre os três métodos avaliados foram a pegada
ecológica (EF) e a renovabilidade emergética (REN).
Observações
A Pegada Ecológica fornece resultados
coerentes porque é um método biofísico que se
baseia na comparação entre o “Consumo” e a
“Produção de Recursos”. Mas não utiliza
informações sobre a sustentabilidade (perda de
solo, consumo de água fresca, energia da
biomassa, desmatamento).
A Pegada Ecológica pode ser aprimorada com
procedimentos da Metodologia Emergética de
cálculo da renovabilidade parcial dos recursos.
É um indicador interessante, mas não consegue
fazer o diagnóstico completo!
A solução deve incluir as questões críticas:
Biodiversidade
Recursos Subsídios
fósseis
ocultos
Distribuição
espacial
Tamanho da
população
Recursos
renováveis
Qualidade da
atmosfera
Distribuição
do poder e do
ingresso
Representação política efetiva
de todas as classes sociais
Controle social dos
investimentos e dos
empreendimentos existentes
Recursos
físicos
locais
Cuidado com
os processos
geológicos,
biológicos e
históricos
Representação
dos interesses
da natureza
Obrigado!
Dr. Enrique Ortega Rodríguez
Laboratório de Engenharia Ecológica,
FEA/Unicamp