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(
EMISSÃO DE METANO PROVENIENTE DO CULTIVO DE ARROZ
IRRIGADO NO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL, BRASIL1.
M a g d a A p a r e c id a d e L im a 2 ; M a rc o s C o r r ê a N e v e s '; M a r i a C o n c e iç ã o P e re s Y o u n g P e s s o a 4 ; L u iz C a rlo s H e rm e s 5, M a rc o À n to n io V ie ir a L ig o 6, O s w a ld o C a b r a l 7
R E S U M O - Este trabalho apresenta estim ativas de em issão de gás m etano proveniente d o cultivo de arroz irrigado no Estado do Rio G rande do Sul e nas respectivas m ierorregiões produtoras. Tais estim ativas foram calculadas com base em m étodo estabelecido pelo “Intergovernm ental Panei on C lim ate C hange"- IPCC (1995)*. Estim ou-se um a em issão de 0,397 T g de m etano p ara o Estado do Rio G rande do Sul na safra de 95/96, correspondendo a cerca de 68% da e m issão anual m édia do país (0,583 Tg) no período de 1989-1995, sendo que a estim ativa m édia mundial desse gás proveniente do cultivo de arroz irrigado é de 60Tg ano (IPC C, 1995). A m icrorregião de C am panha O cidental apresentou o m aior valor de em issão de m etano por cultivo de arroz irrigado nesse e s ta d o - 0 ,1 1 8 Tg.
PA L A V R A S-C H A V E: em issão de m etano; efeito estufa; arroz irrigado; Brasil; IPCC.
M ETH A N E EM IS SIO N FROM PADDY RIC E C R O P IN T H E STATE O F RIO G R A N D E DO SUL, B R A Z IL
A B S T R A C T - T his paper presents the estim ates o f m ethane em ission from paddy rice cro p in the State o f Rio G rande do Sul, Brazil, in its main producing regions. C alculations w ere based on the m ethod established by the Intergovernm ental Panel on C lim ate C hange-IPC C (1995). A total m ethane em ission o f 0,397 Tg for the State w as estim ated, during the 1995-1996 harvest. T his value corresponds to 68% o f the average o f the county annual em ission (0,583 T g) fo r the period of 1989-1995. The global average em ission o f m ethane from paddy rice crop is 60 T g C H 4/y ear (IPCC, 1995). The C am panha O cidental m icro-region presented the largest value o f m ethane em ission from paddy rice crop in that state: 117.86 Gg.
K E Y -W O R D S : m ethane em ission, greenhouse; paddy rice crop; Brazil; IPCC.
1 Trabalho desenvolvido com recursos do G E F/PN U D c U S CS/EPA /D O E/U SA ID .
JEeóloga; Dra. cm Gcociências; Em brapa-Centro Nacional dc Pesquisa de M onitoram ento c Avaliação de Impacto Am biental (C N P M A ), C .P . 69, C EP 13820-000, Jaguariúna.SP.
c-mail: m agda@ cnpm a.em brapa.br
3 E ng.Eletricista; M .Sc. cm Autom ação; Em brapa-CNPM A . C .P .: 69, CEP: 13820-000. 4 M atemática Aplicada; Dra. em Autom ação; Em brapa-CNPM A . C .P .:6 9 , C E P: 13820-000. 5 Bioquímico; M .Sc. Energia nuclear na agricultura; Em brapa-CNPM A . C .P .:6 9 , CEP: 13820-000. " Eeólogo; M .Sc. cm Ecologia, Em brapa-CNPM A . C .P .:6 9 , CEP: 13820-000.
7 M eteorologista; M .Sc. em M eteorologia, Em brapa-CNPM A . C .P .:6 9 , CEP: 13820-000.
ORS: Este artigo baseio-se na versão de 1995 (lo método proposto pelo IPCC. Outros métodos, ou mesmo versões /nais recentes do IPCC, poderão resultar em valores diferentes dos apresentados aqui. Este trabalho, entretanto, permite que seus resultados sejam comparáveis com estimativas realizadas, segundo esse método, por grande parte dos países membros da Convenção Quadro das Nações Unidas de Mudanças Climáticas.
1. IN T R O D U Ç Ã O
O term o "efeito e stu fa ” refere-se ao eleito g e ra d o r d o a u m e n to d o a q u e c im e n to do p la n e ta d e co rre n te da presen ça de certo s gases, cham ados gases de efeito estufa, que absorvem a radiação térmica em itid a pela su p erfície do p laneta, im pedindo sua d issip ação p ara 0 espaço. Os gases de efeito estufa m ais im p o rtan te s são: d ió x id o de c arb o n o (C O ,), m etano (C H 4), óxido nitroso (N ,0 ), óxidos de nitrogênio (N O ). clorofluorocarbonetos (CFC), entre outros.
As principais fontes de em issão desses gases são de origem industrial, queim a de biom assa, cultivo de a rro z in u n d a d o , te rra s a la g a d a s , fe rm e n ta ç ão entérica de anim ais, geração e m anejo de excrem ento anim al, uso de fertilizantes, extração d e carvão. Essas fontes têm sido am plam ente divulgadas e discutidas tanto nos m eios científico e político quanto na mídia, d a d a a im p o rtâ n c ia d o s im p a c to s n e g a tiv o s que pequenas alterações no aquecim ento global da Terra podem cau sar 110 m eio ambiente.
D ada a ev id ên cia do aum ento de m etano e outros gases de efeito e stu fa na atm osfera em uma escala global, estudos têm sido desenvolvidos a fim de a v a lia r a m agnitude da c o n cen tração desses gases provenientes de em issões relacionadas a atividades hum anas, com o as descritas acim a.
A a g ric u ltu ra c o n trib u i p ara e sse im pacto am b ien tal atrav és d a p rática de arro z irrigado, da queim a de resíduos agrícolas, uso de fertilizantes e de atividade pecuária.
N a ten tativ a de ch eg ar-se a estim ativ as de em issõ e s de g ases de e fe ito e stu fa em diferen tes regiões do planeta, levantam entos localizados sobre as características am bientais e de atividades envolvidas na geração de gases são requeridos. Pressupõe-se que a d in âm ica e in ten sid ad e d essa form a de poluição dependa de fatores clim áticos, dos latores solo e água, do tipo de m anejo agrícola, de práticas culturais e variações sazonais, bem com o da com binação com outros gases. C om o ponto de partida à com preensão d e s s e c o m p le x o m e c a n is m o , e s ta b e le c e - s e a necessidade do conhecim ento das fontes potenciais de em issão a nível global.
Por o casião da C onferência da O N U sobre o M eio A m biente e D esenvolvim ento - EC O -92, re a liz ad a no R io de Jan e iro , B rasil, foi a ssin a d a a C onvenção Q uadro das N ações Unidas de M udança de C lim a, da qual 0 Brasil participa. Conform e acordado n e ss a C o n v e n ç ã o , fic a m in c u m b id o s o s p a ís e s constituintes a desenvolver, atualizar e divulgar inventários n a c io n a is d e e m is s õ e s a n tro p o g ê n ic a s d e g a s e s prom ovedores de efeito estufa, bem com o dos m eios de su a re m o ç ã o o u m itig a ç ã o . A c o o r d e n a ç ã o d a im plem entação dos com prom issos assum idos pelo Brasil nesta C onvenção foi delegada ao M inistério d a C iência e Tecnologia.
O re s u lta d o d e ss e le v a n ta m e n to p e rm itirá detectar as regiões com m aior ou m enor incidência de sistem as de produção potencialm ente em issores, 0 que certa m en te d e m a n d ará um ex am e m ais p re c iso e a adequação de políticas agrícolas orientadas à redução de em issão de gases.
Um dos principais gases de efeito estu fa é 0 m etano (C H 4), cuja im portância se deve aos recentes aum entos atm osféricos de âm bito global e suas fortes c a r a c t e r í s t i c a s de a b s o r ç ã o d e i n f r a - v e r m e lh o (L IN D A U , 1994).
A agricultura de arroz irrigado constitui a m aior fonte an tro p o g ê n ic a de m etano a nível glo b al, co m e m issõ e s a tu a lm en te e stim ad a s em 60 T g p o r ano (U N EP e t a i , 1995).
O m e ta n o é p ro d u z id o em so lo co m a rro z inundado pela deco m p o sição anaeróbica da m atéria o rg â n ic a . A b a c t é r ia m e ta n o g ê n ic a e n v o lv id a é a n a e ró b ic a e s t r i t a e re q u e r c o n d iç õ e s a lta m e n te re d u z id a s p a ra o seu c re sc im e n to , c o n d iç õ es e stas oferecidas pelos solos de arroz inundados. O m etano gerado no solo é liberado para a atm osfera basicam ente por transporte difusivo, através do aerênquim a (tecido vascular) das plantas de arroz.
No Brasil, o cultivo de arroz irrigado 110 período de 1986 a 1995 correspondeu a 25% da área total de arroz, enquanto o de várzea representou apenas I %, em média.
As e stim a tiv a s de e m issã o de m e ta n o (em G ig ag ram as - G g) provenientes do cu ltiv o de arroz irrigado no Brasil, realizadas pela EM BRAPA-CNPM A
E M I S S Ã O D E M E T A N O P O R C U L T I V O D E A R R O Z I R R I G A D O N O B R A S I L - V A L O R E S P O R R E G I Ã O
Ano
| □ N O R T E C I N O R D E S tI 0 S U D E S T E D S U L □ C E N T R O -O E S T E
Fig. I . E m is s ã o d e m e t a n o p r o v e n ie n te d e a r r o z i r r ig a d o p o r in u n d a ç ã o p o r r e g iã o d o B ra s il.
! 1996) indicaram os seguintes valores m édios para o período de 19 8 9 a 1995 por região: N o rte -2 6 ,18± 9,67 Gg, N ordeste- 3 2 ,3 8 ± 2 ,8 2 Gg, Sul- 4 3 0 ,3 5 + 4 7 ,3 8 Gg, Sudeste- 31,13 + 7,56 G g e Centro-O este- 26 ,3 0 + 10,22 Gg. Esses valores são apresentados na Figura 1.
C onsiderando-se o valor de em issão de m etano estim ado para a região Sul, detalhou-se os níveis de metano em itidos p o r m icro-regiões produtoras de arroz ii. igado no Rio G rande d o Sul, principal estado produtor (86% da área colhida na região). D ados da safra de 1995/1996 registraram um a área estim ada em 937.737 h e c ta re s ( s a f r a d e 1 9 9 5 /9 6 ) (IB G E -D IP E Q /R S - SEAGRO, 1996).
O presente trabalho tem por objetivo apresentar as estim ativas de em issão de m etano pelo cultivo de ai iz irrigado no Estado do Rio G rande do Sul, Brasil, bem com o nas m icro-regiões produtoras do estado. 2. M A T E R IA L E M É T O D O S
O m é to d o u tiliz a d o p a ra a e la b o ra ç ã o da estim ativa de em issão de m etano por cultivo de arroz em cam pos inundados foi o recom endado pelo IPCC (U \'E P et a i , 1995).
O s d a d o s b á s ic o s p a ra e s s a e s ti m a ti v a incluíram:
(1) área cultivada de arroz, em M egahectares (em M ha), p or regim e de m anejo de água, por safra;
(2) p eríodo de crescim en to do arroz, em c o n d iç õ es inundadas.
O s passos para o cálculo da em issão p a ra c ad a categ o ria de m anejo são descritos a seguir:
(a) m ultiplicação da área de arroz irrigado (em M ha) pelo p eríodo de crescim ento (em dias) p ara o b te r o extrap o lad o r (em M ha-dias);
(b) m ultiplicação do extrapolador (em M h a-d ias) pelo fator de em issão apropriado (em kg/ha-dia) c o m b ase nas tem peraturas m édias e regim e de m anejo de á g u a, conform e dados de “defau lt” sugeridos pelo IP C C .
E ste m étodo requer tam bém o fo rn ecim en to de v alores relativ o s aos fatores de em issão de m e ta n o p rovenientes do cultivo de arroz irrigado. E n tretan to , dev id o a ausência dessas inform ações para o B rasil, utilizaram -se valores do IP C C G u id eV m esfo rN a tio n a l G reenU ouse Gtis Inventaries (UNEP et al., 1995).
D a d o s de te m p e ra tu ra s m é d ia s m e n s a i s , co m p reen d id as no p eríodo de alagam ento d a c u ltu ra de arroz, foram tom adas de norm ais clim atológicas p ara cad a m icro-região do estado (C iim anáiise, 19 8 9 -19 9 6 ).
de arroz irrigado por inundação na safra de 1995/1996, para cada m icro-regiâo do Estado do Rio G rande do Sul.
3. R E SU L T A D O S E D IS C U S S Ã O
O s resultados obtidos m ostram que na safra 95/ 9 6,0 cultivo de arroz irrigado por inundação no Estado do Rio G rande do Sul foi responsável pela em issão de 397,63 Gg (ou 0,396 Tg) de metano, corresp o n d en d o a cerca de 68% em relação à em issão m édia total desse gás no país, de 583,3 ± 54,3 Gg (m édia anual estim ada no período de 1989 a 1995), e mais especificam ente, em torno de 73% do total em itido em condições de regim e de inundação contínuo (546,3 ± 4 3 ,2 G g).
A T a b e la I a p re s e n ta o s r e s u l t a d o s d a s estim ativas de em issão de m etano por m icro-região do Estado.
T a b e la I - Á re a c u ltiv a d a dc a rro z irrig a d o p o r in u n d aç ã o c e s tim a tiv a d e e m issã o d e m eta n o nas _________ m ic ro -re g iõ e s do E sta d o d o R io G ra n d e d o Sul._______________________________________ M ic r o -r c g iã o Á r e a c u ltiv a d a (h a) P e r c e n tu a l E m is s ã o d e m e ta n o (G g) S a n ta R o sa 241 0,03 0,11 T r ê s P a s s o s 470 0,05 0,21 F rc d c ric o W. 142 0,01 0,06 Ercchim 78 0,01 0,03 C e rro L argo 67Ü 0,07 0,30 S a n to A n g e lo 9155 0,98 4,07 Ijuí 457 0,05 0,20 C a ra zin h o .100 0,01 0,04 P a s s o F u n d o 164 0,02 0,07 C ru z A lta 131 0,01 0,05 N ã o -m e -T o q u e 25 0,003 0,01 S o le d a d e 2 0,00 0,00 S a n tia g o 5902 0.63 2,62 S a n ta M a ria 57890 6,17 25,74 R e s tin g a S e c a 29959 3,19 12,56 S a n ta C r u z d o Sul 9743 1,04 4,09 L a g e a d o -E st. 1610 0,17 0,68 C a c h o e ira d o Sul 44680 4,76 18,74 M o n te n e g r o 1765 . 0,19 0,74 G ram ado-C an. 679 0,07 0,28 S ã o G erô n im o 12740 1,36 5,34 P o rto A le g re 37957 4,05 15,00 O só rio 80894 8,63 31,96 C a m a q u ã 57660 6,15 24,18 C a m p . O cid en tal 265100 28,27 117,86 C am p . C entral 61293 6,54 27,25 C am p . M erid io n al 55850 5 .% 23,42 S e rra s d o S ul 8300 0,89 3,48 P e lo ta s 38850 4,14 16,29 J a g u a rã o 36500 3,89 15,31 L itoral L a g u n a r 118730 12,66 46,91 T otal 9 3 7 7 3 7 100 3 9 7 ,6 3
As inform ações de área plantada (em hectares) foram obtidas do LSPA/Divisão de Pesquisa - D IPEQ / IBGE (IBGE, 1989-1996; IBGE-DIPEQ/RS-SEAGRO,
1996) do Rio G rande do Sul.
A co leta de dados so b re 0 cultivo de arroz ir r ig a d o p o r in u n d a ç ã o , s u a s c a r a c te r ís tic a s e p e c u lia r id a d e s , foi re a liz a d a a tra v é s de c o n su lta b ib lio g ráfica (F undação IBG E, 1996; IRG A , 1996; SILVA, 1996) e de especialistas na área.
C onsiderou-se o com prim ento do período de alagam ento do arroz (em dias) com o um a média de 90 dias 110 caso de plantio convencional.
U m a vez lev an tad as todas as inform ações, calculou-se a em issão de m etano proveniente da cultura
Os resultados apontaram a micro-regifio de C am panha Ocidental (1 17,86 Gg) com o a resp o n sáv el p o r 29.64% da em issão de m etano do estado (Figura 2).
a) Microregiões do Estado do Rio Grande do Sul produtoras de arroz irrigado por inundação.
Restinga Seca 7777T3 Porto Alegre Jaguarão Pelotas C achoeira do Sul Cam p. Meridional Camaquâ Santa Maria Camp. Central 20 40 60 80 100 120 . (Gg) b) Em issão de metano para as principais microregiões do Estado.
Entretanto, ressalta-se que apesar dos valores registrados para o Estado do Rio G rande do Sul serem e le v ad o s, no âm b ito d o país esses v alores não se encontram em escalas significativas a nível mundial (F igura 3). A estim ativa m édia global de em issão de m etan o in d ic a d a p elo IP C C é de 60 T g C H 4/ano, apontando-se, entre os principais países em issores, a índia (28 T g C H 4/ano) e a C hina (23 Tg C H 4/ano). Salienta-se, tam bém , a necessidade de pesquisas que viabilizem o levantam ento de fatores de em issão de m etano para as diferentes condições regionais do Brasil, ainda não disponíveis.
4. C O N d JÕ E S
1 - Foi estim ada u m a em issão de m etano proveniente d a cultura de arroz irrigado por inundação no E stado do Rio G rande do Sul de 397,63 Gg (ou 0,396 Tg) na safra 95/96, correspondendo a 62% da estim ativa total feita para o Brasil (637,07 Gg) nessa safra;
2 - A m icro-região de C am panha O cidental apresentou a m aior taxa de em issão de m etano por cultivo d e arroz irrigado do estado - 117,86 Gg ( 29,64% d a em issão).
o 40 c
0
G loba l índia China B ra s il R.G . S ul
F ig . 3. E m issã o d e m eta n o p ro v e n ie n te d a cu ltu ra d e a rroz irrig ado n o E stad o d o R io G ra n d e d o S u l e n o B rasil, c o m p a ra d a à e s tim a tiv a m e d ia g lo b a l (U N E P e t a l., 1995) e a d e o u tro s países. ' :.i ■ ■ •• y - 5 ••• 5. A G R A D E C IM E N T O S
C o la b o ra ra m p a ra e ste trabalho: Em brapa- CPACT, em especial os pesquisadores Silvio Steinm etz e A lgenor da Silva G om es, da Em brapa-CNPAF.
6. B IB L IO G R A F IA
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