Revista CNI - 1ºA 2021 "Diagnóstico e Mitigação

DIAGNÓSTICO E MITIGAÇÃO INPE e Embrapa

EDIÇÃO ESPECIAL NOVEMBRO 2021

Ciências da Natureza Integradas

Sumário Capítulo 1 — Introdução Capítulo 2 — Rios Voadores e Evapotranspiração Escrito por: Henrique Schiavo, Iago Machado, Sammy Lopes e Lucas Barreiros

Capítulo 3 — Desmatamento e Sequestro de Co2 Escrito por: Gabriela Sawaya, Laís Cuelas e Maria Luiza Rameh

Capítulo 4 — Monitoramento e Sensoriamento Remoto Escrito por: Leonardo Veras, Leopoldo Moraes, Kaike Machado e André Café

Capítulo 5 — Programas de Reflorestamento Escrito por: Carolina Marinho, Carolina Papó, Isabela Scalquette e Manuela Rocha

Capítulo 6 — Créditos de Carbono Escrito por: Julia Andrade, André Breviglieri, João Farina, Francisco Prates e Julia Negreiros

Capítulo 7 — ModeFlora: Modelo de Exploração Florestal Escrito por: Mateus Santos, Violeta Decarie, Alice Monteiro e Julia Neves

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Introdução O mundo está aquecendo; e é nossa culpa. Segundo a versão mais recente do Painel Intergovernamental das Mudanças Climáticas da ONU (IPCC, em inglês), o mundo caminha para um aquecimento médio de 1,5º num ritmo preocupante, ameaçando a vida na Terra como um todo. Nesse cenário, a presença da ciência e da análise seca e eficiente mostra-se mais do que fundamental.

O Brasil, como potência ambiental e florestal, tem ido na contramão; os recentes índices de desmatamento e de destruição do meio ambiente preocupam não somente a população e economia brasileiras, mas como toda a comunidade internacional. Por conta disso, as principais instituições científicas do país resistem.

Mecanismos de diagnóstico e mitigação, então, auxiliam a prevenir, localizar, combater e reverter esse trágico panorama. Órgãos como o INPE (Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais) e a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) são pioneiros em sistemas que analisam a realidade das mudanças climáticas e suas aplicações ambientais.

O Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais (INPE) é uma instituição brasileira de pesquisa criada em 1961 e é um dos centros científicos mais respeitados de todo o mundo. Com foco nas pesquisas aéreas (de satélite), o INPE é o principal responsável pela análise de desmatamento e focos de queimadas no Brasil.

Personalidades ilustres, como Ricardo Galvão e Paulo Atarxo, já colaboraram ou realizaram pesquisas nele.

A Embrapa é o principal órgão brasileiro quanto às pesquisas agropecuárias. Num país em que o agronegócio é a base da economia, a Embrapa desempenha grande papel. Suas pesquisas são de suma importância para uma melhor efetividade e mitigação de possíveis impactos.

Este dossiê coleta 3 artigos referentes a atuação de cada um desses órgãos, totalizando, assim, 6 artigos. Escritos de maneira leve, mas informativa, o principal foco é contextualizar o leitor quanto às ações que vem sendo tomas pela ciência para, quem sabe, impedir a verdadeira escalada a um pesadelo climático.

DIAGNÓSTICO E MITIGAÇÃO

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Capítulo INPE

Rios Voadores e a Evapotranspiração Os rios voadores são imensos volumes de vapor d'água formados pela evapotranspiração.

O processo de evapotranspiração ocorre genericamente entre a junção da transpiração das plantas e a vaporização d'água. Especificamente no caso dos rios voadores, ela se origina pela transudação da floresta Amazônica e a evaporação do oceano Atlântico.

Evapotranspiração

transpiração das plantas + = evapotranspiração evaporação dos oceanos

Sua importância abrange todo o Brasil, pois regula o regime de chuvas nas regiões Norte, Centro-Oeste, Sul e Sudeste (fenômeno meteorológico conhecido como Zona de Convergência do Atlântico Sul, ou ZCAS). Essas grandes massas de umidade seguem caminho e chegam até a Cordilheira dos Andes, onde são rebatidos e vão em direção ao Sul e sudeste do Brasil, onde, enfim, se transformam em chuvas.

Para as análises do INPE, o comportamento dos rios voadores ditam muito as condições brasileiras e como as alterações climáticas têm se comportado.

Contudo, o desmatamento na floresta Amazônica gera um grande impacto no funcionamento dessa estrutura pluvial. Com a transformação da floresta em pastos para regiões agrícolas, toda a cadeia ecossistêmica é comprometida e pode causar danos dificilmente reparáveis à flora e hidrografia locais. Com esse panorama de diminuição da cobertura vegetal, grande parte da origem desses rios voadores é quebrada e dá peso no produto final. Além disso, a temperatura elevada gerada por conta dos pastos também diminui a quantidade de evapotranspiração produzida.

Ironicamente, essa falta de chuvas que o desmatamento causa também afeta o próprio agronegócio nas regiões sul do país.

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Desmatamento e sequestro de CO2 Graves problemas de emissão de Gases do Efeito Estufa (GEE) vêm devastando o planeta e se intensificando cada vez mais. Uma das possibilidades de enfrentamento é o sequestro de CO2 (dióxido de carbono) que, com os outros GEEs, causam as mudanças climáticas. Mas, para um melhor aprofundamento dessas temáticas em pauta, é necessário entender alguns conceitos básicos para o entendimento da gravidade do problema.

O que exatamente são os Gases do Efeito Estufa?

Em poucas palavras, eles são as substâncias gasosas emitidas pela superfície terrestre que fazem com que o planeta esquente. Compostos por gás metano, vapor de água e dióxido de carbono, são os gases que mais contribuem para o agravamento do aquecimento global. Eles ficam presos na atmosfera e possuem propriedades de retenção de calor (como uma estufa), o que, ao longo do tempo, causa esse aquecimento. Queima de combustíveis fósseis, queimadas e desmatamento contribuem para o aumento da emissão de CO2, considerado o principal gás da mudanças climáticas.

As reações de combustão de alguns gases do efeito estufa podem ser descritas por:

Existem, ainda, as emissões de CH4 por digestão do boi, emissão de N2O, de SF6, entre outros.

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O sequestro de carbono, então, é a retirada do material poluente que já está na atmosfera para a mitigação da retenção de calor. Existem diversas tecnologias que permitem essa ação de retirada do gás, mas ainda são escassas, muito caras e pouco eficientes. De maneira nada surpreendente, a solução vem da natureza: o plantio de árvores. Por conta da fotossíntese realizada nas plantas e em organismos cloroplásticos, há essa troca entre o CO2 presente para o próprio gás oxigênio, necessário para a respiração humana.

Contudo, apresenta-se um problema: as árvores não conseguem mais absorver o tanto de carbono que conseguiam antigamente. Não que tenha havido, de alguma forma, uma diminuição da efetividade das plantas, mas sim um aumento tão considerável nas emissões de CO2 que nem mesmo as árvores conseguem suprir a "demanda". Com o constante desmatamento, acentua-se ainda o fato de que há menos plantas realizando fotossíntese, mesmo que haja maior concentração. Mesmo que sejam plantadas novas árvores, demoraria para que essa relação pudesse se equilibrar novamente. Não bastasse isso, ao cortar essas plantas, o CO2 que era retido é liberado à atmosfera, aumentando ainda mais o problema.

O desmatamento afeta diretamente o sequestro de gás carbono que ajuda a diminuir consideravelmente a quantidade de CO2 na atmosfera: cada hectare de floresta em desenvolvimento consegue absorver de 150 a 200 toneladas de carbono. Por isso, o desmatamento é o grande inimigo do sequestro de carbono, já que o corte de árvores promove a liberação do CO2 capturado pelas plantas.

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Monitoramento e sensoriamento remoto O monitoramento de florestas tropicais é essencial para acompanharmos e fiscalizarmos essas áreas. O sensoriamento remoto, organizado e desenvolvido pelo INPE, é um tipo de mecanismo para a realização dessa fiscalização. A partir da análise do tipo de luz refletida pela superfície, é possível saber como o território está sendo utilizado e qual tipo de cobertura vegetal está presente na área.

Como supracitado, essa tecnologia utiliza do reflexo da luz pela superfície para analisá-la. Para tal, usam-se satélites em órbita da Terra que captam a luz solar refletida e, dependendo da variação da cor, analisa-se que tipo de vegetação está presente em determinado local. Além disso, essas observações propiciam dados relacionados aos recursos hídricos do local, relevo e tipo de solo, informações úteis para saber os possíveis riscos que um local está sujeito.

A variação de cores refletidas, detectada pelos satélites, ocorre graças aos diferentes tipos de vegetação terrestre. Desta forma, uma superfície de deserto de areia refletirá cerca de 25% a 45% da luz, sendo uma luz alaranjada. Já uma de terreno lavrado refletirá cerca de 15% a 20% da luz, e será uma cor mais escura. A partir disso é realizada uma análise desses dados por meio de inteligência artificial, e então os cientistas podem interpretas os números que obtiverem e assim chegar a conclusões relacionadas aos níveis de desmatamento. A imagem da direita acima mostra os comprimentos de onda de determinadas cores e os respectivos tipos de folha que refletem essa luz (curva ‘a’: folha viva e saudável; curva ‘b’: folha viva, mas seca; curva ‘c’: folhas caídas no chão) 7

Ferramentas do INPE Uma das ferramentas utilizadas para monitorar o desmatamento constante na região da Floresta Amazônica é o Projeto de Monitoramento do Desmatamento na Amazônia Legal (PRODES). Seu principal objetivo é calcular a taxa média anual de desflorestamento, e há mais de três décadas auxilia na criação de políticas públicas.

Outro programa é o Sistema de Detecção de Desmatamento em Tempo Real (DETER), que foi criado em 2004. Seu propósito é atender ao Governo Federal no Plano de Ação para a Prevenção e Controle do Desmatamento na Amazônia Legal, e tem como principal função fornecer informação sobre local e dimensão de ocorrências de mudanças na vegetação, para assim auxiliar a fiscalização e o controle de desmatamento ou uso ilegal das florestas.

Com o propósito de facilitar a compreensão dos dados obtidos pelas imagens dos satélites, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) desenvolveu o TerraBrasilis, um programa que possibilita uma rápida e prática visualização dessas informações.

No site (http://terrabrasilis.dpi.inpe.br), é possível ver mapas de desmatamento e queimadas, gráficos mostrando em números a redução na vegetação e queimadas em tempo real nas áreas florestais, além de uma página com a situação da Floresta Amazônica.

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Capítulo Embrapa

Programa de reflorestamento "O Brasil tem uma grande quantidade de áreas degradadas que, atualmente, não conseguem desempenhar nem seu papel ecológico, nem gerar renda. São áreas de baixa produtividade agropecuária, que sofreram desmatamento e foram mal manejadas ou abandonadas."

Por conta da grande onda de desmatamento e crises ambientais e climáticas, diversos países se juntaram na Conferência das Nações Unidas sobre desenvolvimento sustentável no Rio de Janeiro em 2012 e estabeleceram metas sustentáveis, até o ano de 2030. Uma destas ODS (Objetivos de Desenvolvimento Sustentável) é a ODS 15 sobre a vida terrestre que possui o objetivo de melhorar, promover e recuperar o ecossistema terrestre do desmatamento e exploração, que atual e futuramente trará problemas graves aos diversos ecossistemas brasileiros, assim como já apresenta problemas para geração de renda.

Desta forma, tornará as regiões desmatadas incapazes de desempenhar seu papel original, por tanto, reflorestar estas áreas trariam melhorias significantes tanto aos próprios ecossistemas quanto aos que usufruem dele de maneira organizada.

Segundo o Observatório da Restauração e Reflorestamento, até o momento, mais de 79 mil hectares de florestas restauradas no país. O número parece alto, mas ainda resta um longo caminho para o Brasil atingir os 12 milhões de hectares de florestas recuperadas até 2030, conforme previsto no acordo Foram produzidos diversos programas de reflorestamento, com o intuito de ajudar o Brasil a concretizar está meta. Estes programas se baseiam na ideia de replantar arvores nativas e exóticas em áreas desmatadas, visando restaurar aquele ecossistema.

Cada programa de reflorestamento apresenta algum aspecto individual que pode ser considerado uma vantagem especifica, porém o ato de reflorestar apresenta com conjunto já que, por exemplo, reconstitui o balanceamento do ecossistema.

A restauração do local traz uma diminuição na emissão de gases no efeito estufa, como o carbono; conserva a biodiversidade original, já que as árvores que serão plantadas na área danificada devem ser da mesma espécie que as presentes lá anteriormente; a proteção da fauna, flora e bacias, assim como a reconstituição pelas árvores, os animais realocados também devem ser das mesmas espécies antigamente presentes; redução da poluição; diminuição das mudanças climáticas; além do controle de erosão e deslizamentos.

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Métodos de reflorestar Para realizar o reflorestamento é necessário fazer um estudo sobre a região desmatada. É preciso analisar a fauna e a flora original do local, pois tem grande impacto sobre a biodiversidade da região, mudando o perfil do solo e até mesmo características da própria fauna.

Então, se observa quais são as espécies pioneiras, mais rústicas, seja de pequeno a médio porte, com um crescimento rápido e menos exigente com as mesmas.

Realizar uma análise das árvores de grandes portes e longevidade.

Durante a escolha das espécies que serão usadas para o

reflorestamento, é importante sempre ter cuidado com a matocompetição, um bom modo de evitar que isso aconteça é evitando plantar as espécies de grande porte em áreas abertas.

Plantio da árvores e acompanhamento da região, realizando algumas limpezas metódicas de tempos em tempos, para garantir que as árvores pioneiras não estejam em um número excessivo, pois isso pode gerar o abafamento de árvores futuras.

OBS: O solo, a altitude e o clima também são fatores que devem ser considerados durante o reflorestamento. Muitas espécies apresentam melhor desenvolvimento em certas temperaturas e solos, e a altitude pode ter grande influência no desenvolvimento das árvores.

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Créditos de Carbono O sistema de créditos de carbono surgiu como parte do protocolo de Kyoto/Quioto, em 1997, porém sendo adotado somente em 2005. Créditos de carbono se apresentam como uma alternativa para países que não cumpriram suas metas de emissões, e incentivando economicamente aqueles países que conseguiram reduzir emissões de CO2. O valor de um crédito de carbono equivale à redução da emissão de 1 tonelada de CO2. Eles são negociados como uma commoditie no mercado internacional, ou seja, é um produto sem nenhum tipo de "refinamento".

Como parte integral a este sistema, se tem o mercado de carbono, no qual estes créditos são vendidos e comprados entre países que geraram um excedente e aqueles que procuram comprar estes créditos. Além do mercado de carbono, países podem investir no outro ou participarem em projetos colaborativos de redução de GEE's, gerando créditos para os envolvidos.

Foram aprovadas 3 tipos de negociações dos Créditos de Carbono, visando favorecer a todos e não somente às nações ricas. Desta forma, foram estipulados os seguintes mecanismos de compra e venda: CERs - Certificados de Emissões Reduzidas. É o mecanismo mais simples de todos, que simplesmente é a negociação do CC com base numa redução de emissões comprovada ao valor da cotação à época; Implementação Conjunta - Investimentos de países ricos estrangeiros em países mais pobres para que os últimos consigam reduzir suas emissões e os investidores saírem ainda com lucro; MDL - Mecanismo de Desenvolvimento Limpo. Criação de estratégias nacionais para a redução das emissões por parte dos países em desenvolvimento, estimulando a troca limpa entre os dois polos

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Brasil e o Crédito de Carbono O mercado de Créditos de Carbono se mostra como extremamente vantajoso para o Brasil. Por ser uma potência ambiental e agrícola, as inúmeras cadeias de produção brasileiras podem ser usadas a favor desse mercado - e, de certa forma, já estão. A aceleração recente no interesse do mercado, do investidor individual e em grupo e dos próprios professores em debater a urbanização da cidade e a relação empresa X empregado.

O chamado MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) foi proposto pela delegação do Brasil no Protocolo de Kyoto e é tido como provavelmente o melhor mecanismo dos três. A grande questão que torna esse projeto tão bemfalado e elogiado é que ele estipula que não necessariamente os países em desenvolvimento precisem ir diretamente para uma economia 0 carbono.

A demonstração se deu em solo nacional.

Com os investimentos públicos, subsídios e conscientização pública, o Brasil começou a produzir biodiesel em larga escala. Mesmo que ainda seja um combustível poluidor, seu teor de poluição é expressivamente menor, o que diretamente auxilia o mecanismo de Créditos de Carbono.

Para diversos especialistas na área, o Brasil poderia se tornar o líder mundial no mercado de emissões, podendo arrecadar anualmente em até 40 bilhões de dólares. A maior questão, contudo, é a vontade política, que, por muitas vezes, não toma esse partido de assumir o posto nº1 no mercado de Créditos de Carbono.

Modelo Digital de Exploração Florestal A utilização de Relatórios de Impacto Ambiental (RIAs) para a estruturação de projetos que direta ou indiretamente afetem o meio ambiente é fundamental. No Brasil, um dos principais métodos para a criação desses relatórios é com base no sensoriamento remoto, que capta alterações e características do território por meio da luz refletida por ele. Como órgão regulador de mitigações, a Embrapa organiza um complexo sistema de análise desses traços e impactos, o ModeFlora.

O ModeFlora (abreviação de Modelo Digital de Exploração Florestal) baseia-se no mapeamento de determinada região observando quatro aspectos: relevo do local; hidrografia; levantamento das áreas exploráveis; levantamento da cobertura florestal. Para isso, são utilizadas, de maneira integrada, técnicas de inventário florestal, pesquisa operacional, GNSS, GIS, barômetros, radar SRTM, imagens remontadas de alta resolução (inventário de copa), planejamento de rede de estradas florestais, execução, aperfeiçoamento e rastreamento das operações de exploração florestal. O produto final se baseia na sobreposição das quatro camadas, resultando em uma complexa análise ambiental da região.

Em luz da efetividade e baixoimpacto que o ModeFlora permite alcançar, alguns projetos de exploração "ecofriendly" foram lançados, utilizando esse mecanismo. É o caso do chamado Manejo Florestal Cíclico. Uma vez que o atual sistema ainda necessita do desmatamento como modelo econômico, este projeto propõe um respeito ao ciclo natural de regeneração da floresta. Para tal, a região a ser desmatada é dividida em 25 quadrantes, onde cada um será utilizado a cada ano. Após o final do período de um quadrante, segue-se ao próximo, assim sucessivamente. Desta forma, quando a 25º subdivisão for finalizada, a primeira já terá se regenerado completamente.

Além disso, com o entendimento da cobertura vegetal da área analisada, torna-se mais factível e plural a visão sobre este local, pois são as árvores que indicam qual é o tipo de ecossistema que se está lidando. Por fim, numa conjunção destes 3 fatores, o levantamento das áreas exploráveis dita, de maneira precisa, quais regiões têm a maior facilidade e o menor impacto possíveis para a interferência humana.

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Etapas do ModeFlora Enfoque 1a Etapa: Mapeamento do relevo.

Mapa topográfico 3D, onde quanto mais vermelho e quente a cor for, maior a altitude. Quanto mais fria e azul, menor.

2a Etapa: Mapeamento da hidrografia da região. As áreas verdes indicam presença de corpo d'água, e os tons mais suaves são as áreas de influência direta.

3a Etapa: Levantamento das espécies e cobertura vegetais da região. Ao longo do mapa, são distribuídas pequenas árvores, indicando a espécie com que se está tratando.

4a Etapa: Levantamento final sobre áreas exploráveis. Com base nos três itens acima, é possível traçar esse esquema. Notável a semelhança dos pontos destacados com os outros passos.

1°A - 2021 Integrantes

Alice Monteiro André Brevigliere André Café Carolina Marinho Carolina Papó Flavia Pochini Francisco Prates Gabriela Sawaya Henrique Schiavo Iago Machado

Isabela Machado João Farina Julia Negreiros Julia Andrade Julia Neves Kaike Machado Laís Cuelas Leonardo Veras Leopoldo Betting Luana Soluri Lucas Duarte Manuela Cabral Manuela Rocha Maria Luiza Rameh Marina Villavicencio Mateus Chahin Sammy Hussain Violeta Decarie