Incêndios na Amazônia Brasileira: estimativa da emissão de gases do efeito estufa pela queima de diferentes ecossistemas de Roraima na passagem do evento “El Nino” (1997/98)

Foi estimada a área queimada, a biomassa vegetal total acima e abaixo do solo, a formação de carvão, a eficiência de queimada e a concentração de carbono de diferentes paisagens naturais e agroecossistemas que foram atingidos pelos incêndios ocorridos durante a passagem do “El Niño” em 1997/98 no Estado de Roraima, extremo norte da Amazônia Brasileira. O objetivo foi o de calcular a emissão bruta de gases do efeito estufa liberados por combustão das diversas classes de biomassa que compõem cada tipo fitofisionômico atingido. A área total efetivamente queimada foi estimada entre 38.144-40.678 km2, sendo 11.394-13.928 km2 de florestas primárias (intactas, em pé) e, o restante, de savanas (22.583 km2), campinas / campinaranas (1.388 km2) e ambientes florestais já transformados como pastagens, área agrícolas e florestas secundárias (2.780 km2). O total de carbono afetado pelos incêndios foi de 42,558 milhões de toneladas, sendo que 19,73 milhões foram liberados por combustão, 22,33 milhões seguiram para a classe de decomposição e 0,52 milhões foram depositados nos sistemas na forma de carvão (estoque de longo prazo). A emissão bruta de gases do efeito estufa, em milhões de toneladas do gás, considerando apenas o emitido por combustão foi de 17,3 de CO2, 0,21-0,35 de CH4, 1,99-3,68 de CO, 0,001-0,003 de N,O, 0,06-0,09 de NOx e 0,25 de hidrocarbonetos não-metânicos (HCNM). O total de carbono equivalente a CO2 emitido por combustão, quando considerado o potencial de aquecimento global de cada gás em um horizonte de tempo de 100 anos utilizado pelo IPCC, foi de 6,1-7,0 milhões de toneladas.

Climate and land-use changes effects on the distribution of a regional endemism: Melanophryniscus sanmartini (Amphibia, Bufonidae)

ABSTRACT Amphibians are the most threatened vertebrate group according to the IUCN. Land-use and land cover change (LULCC) and climate change (CC) are two of the main factors related to declining amphibian populations. Given the vulnerability of threatened and rare species, the study of their response to these impacts is a conservation priority. The aim of this work was to analyze the combined impact of LULCC and CC on the regionally endemic species Melanophryniscus sanmartini Klappenbach, 1968. This species is currently categorized as near threatened by the IUCN, and previous studies suggest negative effects of projected changes in climate. Using maximum entropy methods we modeled the effects of CC on the current and mid-century distribution of M. sanmartini under two IPCC scenarios - A2 (severe) and B2 (moderate). The effects of LULCC were studied by superimposing the potential distribution with current land use, while future distribution models were evaluated under the scenario of maximum expansion of soybean and afforestation in Uruguay. The results suggest that M. sanmartini is distributed in eastern Uruguay and the south of Brazil, mainly related to hilly and grasslands systems. Currently more than 10% of this species' distribution is superimposed by agricultural crops and exotic forest plantations. Contrasting with a recent modelling study our models suggest an expansion of the distribution of M. sanmartini by mid-century under both climate scenarios. However, despite the rise in climatically suitable areas for the species in the future, LULCC projections indicate that the proportion of modified habitats will occupy up to 25% of the distribution of M. sanmartini. Future change in climate conditions could represent an opportunity for M. sanmartini, but management measures are needed to mitigate the effects of habitat modification in order to ensure its survival and allow the eventual expansion of its distribution.

Estoques de carbono e nitrogênio no solo cultivado com mamona na Caatinga

Grande parte da produção brasileira de mamona encontra-se no Nordeste, como opção de cultura para a região semiárida no bioma Caatinga. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações nos estoques de C e N devido à mudança de uso do solo de vegetação natural para o cultivo de mamona no bioma Caatinga. Este trabalho foi realizado na Fazenda Floresta, no município de Irecê, no centro-norte baiano. O clima da região é do tipo BSwh (Köppen) - clima semiárido de altitude. O solo foi classificado em Latossolo Vermelho de textura argilosa. As situações avaliadas foram: três áreas cultivadas com mamona com diferentes tempos de implantação: (i) com 10 anos, (ii) com 20 anos e (iii) com 50 anos; e uma área de referência (vegetação nativa de Caatinga) contígua às situações avaliadas. Os estoques de C e N foram determinados em amostras de solo coletadas em cinco minitrincheiras, nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm. Os resultados mostraram que o constante aporte de resíduos vegetais na Caatinga promoveu a manutenção dos estoques de C (90 Mg ha-1) e N (10 Mg ha-1) para a camada de 0-30 cm. A mudança de uso da terra para o cultivo da mamona ocasiona redução em aproximadamente 50 % nos estoques de C e N do solo em relação à vegetação nativa nos primeiros 10 anos de implantação da cultura. A meia-vida da matéria orgânica do solo (MOS) calculada para essa situação na região do semiárido foi de 4,7 anos. O fator de emissão de C do solo, devido à mudança de uso da terra após 20 anos, conforme proposto pelo método do IPCC (2006), foi de 2,47 Mg C ano-1. Por meio do conjunto dos resultados, observa-se a fragilidade do solo do bioma Caatinga no que se refere à perda de MOS devido à mudança de uso da terra.

Impacto das mudanças climáticas no zoneamento agroclimático do café no Brasil

A partir das indicações do último relatório do IPCC (International Pannel of Climatic Change), foram feitas várias simulações e avaliados os impactos que um aumento na temperatura média do ar de 1ºC, 3ºC e 5,8ºC e um incremento de 15% na precipitação pluvial teriam na potencialidade da cafeicultura brasileira, definida pelo atual zoneamento agroclimático do café (Coffea arábica L.) nos Estados de Goiás, Minas Gerais, São Paulo e Paraná. Os resultados indicaram uma redução de área apta para a cultura superior a 95% em Goiás, Minas Gerais e São Paulo, e de 75% no Paraná, no caso de um aumento na temperatura de 5,8ºC. Esses resultados são válidos se mantidas as atuais características genéticas e fisiológicas das cultivares de café arábica utilizadas no Brasil, que têm como limite de tolerância temperaturas médias anuais entre 18ºC e 23ºC.

Impacts of climate change on the agricultural zoning of climate risk for cotton cultivation in Brazil

The objective of this work was to evaluate the effect of the temperature increase forecasted by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) on agricultural zoning of cotton production in Brazil. The Northeastern region showed the highest decrease in the low-risk area for cotton cultivation due to the projected temperature increase. This area in the Brazilian Northeast may decrease from 83 million ha in 2010 to approximately 71 million ha in 2040, which means 15% reduction in 30 years. Southeastern and Center-Western regions had small decrease in areas suitable for cotton production until 2040, while the Northern region showed no reduction in these areas. Temperature increase will not benefit cotton cultivation in Brazil because dimension of low-risk areas for economic cotton production may decrease.

Mudanças climáticas e seus efeitos no rendimento de arroz irrigado no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi estimar o rendimento de grãos de arroz irrigado nas regiões orizícolas do Estado do Rio Grande do Sul, em diferentes datas de semeadura, em cenário climático futuro - cenário A1B do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) - e determinar as possíveis alterações no atual calendário de semeadura do arroz irrigado nesse cenário. O modelo SimulArroz foi usado, tendo-se considerado três grupos de maturação (precoce, médio e tardio) e sete datas de semeadura (1/8, 1/9, 1/10, 1/11, 1/12, 1/1 e 1/2) para cada ano do cenário climático, nas seis regiões orizícolas do estado. Entre as regiões orizícolas, há variação do efeito da mudança no clima sobre o rendimento, em que a região da Fronteira Oeste é a menos favorecida e a Zona Sul, a mais favorecida no cenário futuro. As mudanças climáticas projetadas têm efeito positivo no rendimento de grãos de arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul, principalmente no final do século 21, quando o período de semeadura poderá ser antecipado.

Nitrous oxide emissions from an intermittent aeration activated sludge system of an urban wastewater treatment plant

This study investigated the emission of N2O during the sequential aerated (60-min) and non-aerated (30-min) stages of an intermittent aeration cycle in an activated sludge wastewater treatment plant (WWTP). N2O emission occurred during both stages; however, emission was much higher during aeration. Air stripping is the major factor controlling transfer of N2O from the sewage to the atmosphere. The N2O emissions exclusively from the aeration tank represented 0.10% of the influent total nitrogen load and the per capita emission factor was almost 3 times higher than that suggested by the IPCC for inventories of N2O emission from WWTPs.

Emissões de óxido nitroso do tanque de aeração de uma estação de tratamento de esgotos com sistema de lodos ativados convencional

Nitrous oxide (N2O) emissions were measured monthly from January to June 2010 in the aeration tank of a wastewater treatment plant (WWTP) in Southeast Brazil. Emissions were lower in summer than winter and were positively related with influent ammonium (NH4+) concentration. The average N2O emission was 1.11 kg N day-1 corresponding to 0.02% of the influent total nitrogen load. The average emission factor calculated for the population served was 2.5 lower than that proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) for inventories of N2O emissions from WWTPs with controlled nitrification and denitrification processes.

Análise de risco das mudanças climáticas globais sobre a sigatoka-negra da bananeira no Brasil

O conhecimento dos prováveis impactos das mudanças climáticas globais sobre a ocorrência de doenças de plantas é de grande importância para o setor agrícola, pois permite a elaboração de estratégias de controle. O presente trabalho teve por finalidade estudar os possíveis impactos das mudanças climáticas sobre a sigatoka-negra da bananeira, por meio da elaboração de mapas de distribuição da doença confeccionados a partir dos cenários disponibilizados pelo IPCC. Os mapas mostraram que haverá redução da área favorável à doença no país. Tal redução será gradativa para as décadas de 2020, 2050 e 2080 e de forma mais acentuada no cenário A2 que no B2. Apesar disso, extensas áreas ainda continuarão favoráveis à ocorrência da doença, especialmente no período de novembro a abril.

Incubation period of Hemileia vastatrix in coffee plants in Brazil simulated under climate change

Risk analysis of climate change on plant diseases has great importance for agriculture since it allows the evaluation of management strategies to minimize future damages. This work aimed to simulate future scenarios of coffee rust (Hemileia vastatrix) epidemics by elaborating geographic distribution maps using a model that estimates the pathogen incubation period and the output from three General Circulation Models (CSIRO-Mk3.0, INM-CM3.0, and MIROC3.2.medres). The climatological normal from 1961-1990 was compared with that of the decades 2020s, 2050s and 2080s using scenarios A2 and B1 from the IPCC. Maps were prepared with a spatial resolution of 0.5 × 0.5 degrees of latitude and longitude for ten producing states in Brazil. The climate variables used were maximum and minimum monthly temperatures. The maps obtained in scenario A2 showed a tendency towards a reduction in the incubation period when future scenarios are compared with the climatological normal from 1961-1990. A reduction in the period was also observed in scenario B1, although smaller than that in scenario A2.

An analysis of the risk of cocoa moniliasis occurrence in Brazil as the result of climate change

The aim of this study was to evaluate the potential risk of moniliasis occurrence and the impacts of climate change on this disease in the coming decades, should this pathogen be introduced in Brazil. To this end, climate favorability maps were devised for the occurrence of moniliasis, both for the present and future time. The future scenarios (A2 and B2) focused on the decades of 2020, 2050 and 2080. These scenarios were obtained from six global climate models (GCMs) made available by the third assessment report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Currently, there are large areas with favorable climate conditions for moniliasis in Brazil, especially in regions at high risk of introduction of that pathogen. Considering the global warming scenarios provided by the IPCC, the potential risk of moniliasis occurrence in Brazil will be reduced. This decrease is predicted for both future scenarios, but will occur more sharply in scenario A2. However, there will still be areas with favorable climate conditions for the development of the disease, particularly in Brazil's main producing regions. Moreover, pathogen and host alike may undergo alterations due to climate change, which will affect the extent of their impacts on this pathosystem.

Potential impact of the global climate changes on the spatial distribution of areas of risk for the occurrence of eucalyptus rust in Brazil

Rust, caused by Puccinia psidii, is one of the most important diseases affecting eucalyptus in Brazil. This pathogen causes disease in mini-clonal garden and in young plants in the field, especially in leaves and juvenile shoots. Favorable climate conditions for infection by this pathogen in eucalyptus include temperature between 18 and 25 ºC, together with at least 6-hour leaf wetness periods, for 5 to 7 consecutive days. Considering the interaction between the environment and the pathogen, this study aimed to evaluate the potential impact of global climate changes on the spatial distribution of areas of risk for the occurrence of eucalyptus rust in Brazil. Thus, monthly maps of the areas of risk for the occurrence of this disease were elaborated, considering the current climate conditions, based on a historic series between 1961 and 1990, and the future scenarios A2 and B2, predicted by IPCC. The climate conditions were classified into three categories, according to the potential risk for the disease occurrence, considering temperature (T) and air relative humidity (RH): i) high risk (18 < T < 25 ºC and RH > 90%); ii) medium risk (18 < T < 25 ºC and RH < 90%; T< 18 or T > 25 ºC and RH > 90%); and iii) low risk (T < 18 or T > 25 ºC and RH < 90%). Data about the future climate scenarios were supplied by GCM Change Fields. In this study, the simulation model Hadley Centers for Climate Prediction and Research (HadCm3) was adopted, using the software Idrisi 32. The obtained results led to the conclusion that there will be a reduction in the area favorable to eucalyptus rust occurrence, and such a reduction will be gradual for the decades of 2020, 2050 and 2080 but more marked in scenario A2 than in B2. However, it is important to point out that extensive areas will still be favorable to the disease development, especially in the coldest months of the year, i.e., June and July. Therefore, the zoning of areas and periods of higher occurrence risk, considering the global climate changes, becomes important knowledge for the elaboration of predicting models and an alert for the integrated management of this disease.

Quantificação de biomassa e estocagem de carbono em uma floresta estacional semidecidual, no Parque Tecnológico de Viçosa, MG

Os objetivos deste trabalho foram quantificar a biomassa e a estocagem de carbono em uma Floresta Estacional Semidecidual,com área de 44,11 ha, localizado no Parque Tecnológico de Viçosa, MG e avaliar as diferenças entre as metodologias de quantificação de biomassa propostas pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças do Clima (IPCC) e utilizando equações regionais. Para a quantificação da biomassa e estocagem de carbono da área utilizou-se duas metodologias distintas, uma com equações regionais e outra sugerida pelo IPCC. Os estoques totais de biomassa e de carbono foram de 116,98 t ha-1 e 56,31 t ha-1,respectivamente, pela metodologia de equações regionais, considerando os valores acima e abaixo do solo, sub-bosque e serapilheira. E pela metodologia sugerida pelo IPCC, os estoques totais de biomassa e de carbono foram de 107,59 t ha-1 e 48,70 t ha-1, respectivamente. De acordo com os resultados a metodologia do IPCC subestimou a biomassa e o carbono em relação às equações regionais.

Potencial de redução de emissão de equivalente de carbono de uma unidade suinícola com biodigestor

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial de reduções de emissão de carbono, em tCO2 eq ano-1, e estimar o valor financeiro obtido anualmente para o total de suínos da granja e o valor médio anual por animal em suinocultura, em sistema de recria e engorda, com capacidade instalada para 600 animais. O sistema de tratamento dos dejetos é realizado de forma integrada, possibilitando a reciclagem dos nutrientes, em que o biodigestor anaeróbio tubular estabiliza a matéria orgânica, produzindo metano e biofertilizante no processo. A estimativa foi efetuada baseando-se na metodologia AM0006, aprovada pelo Conselho Executivo do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo do IPCC. O potencial de redução de emissão de CO2 equivalente por ano foi de 325,16 t, correspondendo à redução de emissão de 0,54 tCO2 eq animal-1 ano-1, e a possibilidade de ganho financeiro com a comercialização desses créditos de carbono de aproximadamente R$ 5,31 animal-1 ano-1.

Climate risk in maize crop in the northeastern of Brazil based on climate change scenarios

This study evaluates the impacts of climate change on the agricultural zoning of climatic risk in maize crop cultivated in the Northeastern of Brazil, based on the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) reports. The water balance model, combined with geospatial technologies, was used to identify areas of the study region where the crops could suffer yield restrictions due to climate change. The data used in the study were the time series of rainfall with at least 30 years of daily data, crop coefficients, potential evapotranspiration and duration of the crop cycle. The scenarios of the increasing of air temperature used in the simulations were of 1.5ºC, 3ºC and 5ºC. The sowing date of maize crop from January to March appears to be less affected by warming scenarios than the sowing in November and December or April and May.