4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.3. CÁLCULO DA ÁREA DE SUPORTE (AS)
Ecologistas definem Capacidade de Carga como o tamanho máximo da população de uma espécie que uma determinada área pode suportar sem reduzir sua habilidade de manter essa espécie para um período indeterminado de tempo (DAILY; EHRLICH, 1992). Capacidade de Carga (ou Área de Suporte) pode ser determinada baseada no requerimento emergético de uma população ou da intensidade emergética para uma economia. A capacidade de carga de um ambiente é determinada pela habilidade do ambiente em suprir a emergia requerida, por exemplo, um ambiente rico pode suportar grandes populações ou economias mais intensas (BROWN; ULGIATI, 2001).
Com o objetivo de obter indicadores complementares aos fornecidos pela análise emergética, nesse trabalho foi realizado o cálculo da área de suporte para cada uso agropecuário da bacia hidrográfica e, também, para a bacia como um todo. Esses indicadores possuem o mesmo propósito que aqueles que podem ser obtidos através da metodologia Pegada Ecológica (WACKERNAGEL; REES, 1996). Para este cálculo, nessa tese foram utilizadas três abordagens diferentes que exprimem como resultado
final a área em hectares necessária para sustentar o atual uso da terra. A descrição detalhada de cada metodologia é discutida nos subitens a seguir.
4.3.1. Cálculo da área de suporte através da abordagem emergética
Para o cálculo da área de suporte através da análise emergética, foram consideradas duas diferentes abordagens: (a) Usando a Produtividade Líquida Primária (AGOSTINHO; CAVALETT; ORTEGA, 2007); (b) Usando a Potência Emergética Renovável (BROWN; ULGIATI, 2001).
Agostinho, Cavalett e Ortega (2007) sugeriram converter a emergia não-renovável utilizada pelo sistema em área de floresta equivalente, através da Produtividade Líquida Primária (NPP). Considerando as renovabilidades parciais de cada input, a Equação 3 obtida para calcular a área de suporte através do NPP, fornece uma medida quantitativa sobre a área de floresta que corresponde a emergia não-renovável utilizada pelo sistema.
SANPP = (Mns + Sns + Ns) / (NPP * BE * Tr) Equação 3 Onde: SANPP = Área de suporte renovável calculada através do NPP (ha);
Mns = Materiais não-renováveis utilizados pelo sistema (seJ/yr);
Sns = Serviços não-renováveis utilizados pelo sistema (seJ/yr);
Ns = Recursos naturais não-renováveis utilizados pelo sistema (seJ/yr);
NPP = NPP para uma floresta tropical (13500 kgbiomassa/ha/ano; Aber e Melilo, 2001);
BE = Energia da biomassa (1.51E+07 J/kgbiomassa; Prado-Jatar e Brown, 1997); Tr = Transformidade da biomassa de uma floresta na bacia hidrográfica dos rios Mogi-Guaçú e Pardo (10000 seJ/J; valor obtido nos resultados da presente tese).
Existem algumas controvérsias entre os pesquisadores sobre o que pode ser considerado sustentabilidade fraca, forte e seus indicadores (SICHE et al., 2007). De acordo com Brown e Ulgiati (1997), a sustentabilidade de uma economia é uma função de sua dependência sobre a emergia local renovável, do grau de dependência de emergia não-renovável, e da carga total sobre o meio ambiente. A abordagem SANPP é uma medida da conversão da emergia não-renovável em emergia renovável (área de floresta virtual), portanto, essa abordagem poderia ser considerada um indicador da sustentabilidade forte do sistema.
Brown e Ulgiati (2001) sugeriram que capacidade de carga poderia ser expressa como uma área da paisagem requerida para suportar uma atividade econômica somente sobre uma base renovável. Esse valor é calculado pela divisão do total de emergia não- renovável que entra no sistema pela potência emergética da região em que ele está
SAR = (Mns + Sns + Ns) / Rempr Equação 4 Onde: SAR = Área de suporte renovável calculada através da potência emergética
renovável (ha);
Mns = Materiais não-renováveis utilizados pelo sistema (seJ/ano); Sns = Serviços não-renováveis utilizados pelo sistema (seJ/ano);
Ns = Recursos naturais não-renováveis utilizados pelo sistema (seJ/ano); Rempr = Potência emergética renovável (seJ/ha/ano).
O resultado da Equação 4 é “a área da região que seria requerida se a atividade econômica utilizasse somente emergia renovável como input” (BROWN; ULGIATI, 2001, p.479). Calculada dessa maneira, o indicador resultante poderia ser considerado como de sustentabilidade forte, pois a área de floresta não utiliza emergia não-renovável.
Um ponto importante na abordagem SAR que afeta significamente os resultados está na escolha da região de referência. Em alguns casos, ela pode ser uma bacia hidrográfica, uma cidade, um estado e até mesmo um país, mas de acordo com os autores, “não existem critérios fixados para estabelecer uma região de referência” (BROWN; ULGIATI, 2001, p.481). Assim, no presente trabalho foi considerada uma área de Floresta como região de referência, com uma potência emergética de 219E+13 seJ/ha/yr (valor obtido nos resultados da presente tese).
4.3.2. Cálculo da área de suporte através da abordagem da energia incorporada
O método da contabilidade de energia incorporada considera o requerimento bruto (direto e indireto) de energia comercial que o sistema utiliza. Essa ferramenta fornece informações úteis sobre a eficiência energética do sistema em escala global, contabilizando todo o suprimento de energia comercial empregada. Para calcular a área de suporte considerando essa abordagem, inicialmente todos os inputs utilizados pela agropecuária na bacia hidrográfica são quantificados em massa, volume ou energia e multiplicados pelos respectivos valores de intensidade energética obtidos de literatura (como aqueles exemplos citados na Tabela 2). A Tabela 13 fornece um exemplo da tabela utilizada para esse cálculo.
Tabela 13. Exemplo de tabela de uma análise de energia incorporada.
Item Valor Unidadea
Intensidade energética (MJ/unidade) Referência para MJ/unidade Energia comercial total incorporada (MJ) Item i Item n Energia total:
Em seguida, como sugerido por Agostinho, Cavalett e Ortega (2007), a Equação 5 é utilizada para converter a energia comercial total incorporada no sistema em área de floresta a ser plantada. A área de floresta calculada é equivalente às emissões indiretas de CO2 convertidas em biomassa vegetal, dessa forma, esse valor pode ser considerado como um indicador do impacto que o sistema causa sobre o meio ambiente.
Área de floresta = Energia * FE * RE / NPP Equação 5
Onde: Área de floresta em ha;
Energia = energia total em MJ/ano;
FE = Fator de emissão (0,075kgCO2/MJ; EPA, 2008); RE = Relação estequiométrica (0,273 kgC/kgCO2);
NPP = Produtividade líquida primária de uma Floresta Tropical (6750 kgC/ha/ano; Aber e Melilo, 2001);