Fertilizantes e sistemas de irrigação: emissões de gases de efeito estufa no cultivo do milho

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Emissão de CO2 do solo em áreas de restauração na Mata Atlântica

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Emissões de gases de efeito estufa e amônia oriundas da criação de frangos de corte em múltiplos reúsos da cama

Vários países têm buscado investigar as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e amônia (NH3) na atividade animal para melhor compreensão da dinâmica e excesso desses gases na atmosfera. As informações disponíveis na literatura sobre as emissões de GEE e NH3 em aviários são variáveis e incertas devido à diversidade e condições particulares das instalações, bem como das inúmeras diferenças no sistema de criação e das complexas interações observadas nos dejetos dos animais. A caracterização das emissões do setor avícola normalmente é realizada por monitoramento aéreo das concentrações dos gases dentro das instalações de produção. No entanto, alguns métodos adotados são insuficientes devido às interferências de outros gases, razão por que as medições podem não refletir, com exatidão, as emissões reais. Diante dessa complexidade, nesta pesquisa buscou-se aplicar técnicas que apresentam menores interferências, bem como desenvolver um sistema de amostragem para medir diretamente as emissões de N2O, CH4 e NH3 dos dejetos de frangos de corte. No desenvolvimento do método, utilizou-se como referência o princípio da câmara estática fechada e a análise por cromatografia gasosa (CG), para estimar as emissões de GEE. Para quantificação direta das emissões de NH3, adaptou-se um método semiaberto estático, baseado na captura, em meio ácido, do NH3 volatilizado dos dejetos das aves. Adicionalmente, buscou-se monitorar as emissões diárias de NH3, CH4 e N2O dos dejetos dos frangos, considerando o típico manejo de reutilização da cama de frango. Foram propostos modelos empíricos para as predições das emissões de N2O, CH4 e NH3, em função do número de reutilizações da cama, da idade das aves e de propriedades físico-químicas da cama de frango. As emissões acumuladas por quatro ciclos de criação permitiram calcular perdas anuais de 0,14, 0,35, e 72,0 g de N2O, CH4 e NH3 ave-alojada-1 ano-1, respectivamente. Considerando o número de frangos de corte alojados em 2015, a atividade avícola emitiu cerca de 545,1 Gg CO2eq pelo manejo dos dejetos nos aviários, correspondente a 0,04 kg CO2eq por kg de carne. Reduções de 21, 40 e 78% foram observadas nas emissões anuais de N2O, CH4 e NH3, respectivamente, ao utilizar (seis ciclos) a cama somente em um ciclo de criação. Contudo, um balanço de N foi conduzido para contabilizar as entradas e saídas de N na produção de frangos de corte durante os quatro ciclos de criação avaliados. A principal entrada de N no sistema foi pela ração, como entrada secundária, o N via cama de frango, o qual aumentou consideravelmente a cada ciclo de reutilização. Considerando que esta pesquisa apresenta uma metodologia aplicável e inovadora para determinar os fluxos de GEE em galpões abertos no país, os dados serão úteis para o inventário anual brasileiro das emissões de GEE oriundas dos dejetos da avicultura de corte. Os resultados são úteis também para incentivar novas pesquisas que possam avançar no conhecimento de impactos e alternativas de mitigação de GEE na produção de frangos de corte e, adicionalmente, conferir sustentabilidade à produção de carne no Brasil

Ciclos econômicos e emissão de CO2 no Brasil: uma análise dinâmica para políticas ambientais ótimas

Este artigo estuda como as políticas ambientais devem responder de forma ótima aos ciclos econômicos no Brasil. Para isso utilizamos um modelo de ciclos reais de negócios (RBC) com externalidades de poluição. Os resultados indicam que o custo de mitigação de emissões de carbono é mais baixo que o da poluição no Brasil, justificando a adoção de políticas restritivas. Além disso, diante de choques de produtividade, o comportamento ótimo é uma política de mitigação pró-cíclica, onde o imposto e o teto de emissões devem aumentar em períodos de expansão da economia e diminuir em períodos de crise. Também definimos uma regra de decisão para a dinâmica da política de mitigação.

Estudo espectroeletroquímico da eletroredução de CO2 em meio de líquidos iônicos

Tese (doutorado)–Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015.

Causalidade entre o crescimento económico, a emissão de CO2 e o consumo de energias renováveis em Portugal

Mestrado em Métodos Quantitativos para a Decisão Económica e Empresarial

Caracterização da variação do CO2 atmosférico em sistema ILPF no leste da Amazônia.

Diante dos impactos causados pela atividade agropecuária moderna, o sistema de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) apresenta uma alternativa viável para o desenvolvimento agrícola, pastoril e silvicultor de modo que os mesmos se complementem e diminuam os impactos sobre o uso do solo. A conversão para sistemas ILPF pode causar alterações na cobertura do solo, fazendo com que o mesmo atue como fonte ou sumidouro de dióxido de carbono (CO2) da atmosfera. Nesse contexto, estudos acerca das mudanças climáticas constataram que o CO2 armazenado na biosfera terrestre, ao ser perdido por emissões, aumenta a concentração de gases do efeito estufa na atmosfera (GEE), como o CO2, podendo causar alterações climáticas a nível global e de ecossistema. As medições da concentração do CO2 ([CO2]) atmosférico podem indicar a resposta dos fatores bióticos às forçantes atmosféricas. As medidas do perfil vertical da [CO2] foram obtidas durante o período de 15 a 16 de junho de 2016, em sistemas de ILPF com teca e mogno africano, no município de Terra Alta, PA. Durante o dia houve menos estratificação entre os níveis instalados no mogno africano em relação a teca. [CO2] diminuiu a partir de 08:40, atingindo os menores valores às 10:00 e 13:00. A maior [CO2] foi ao amanhecer (05:30 horas) tanto no mogno africano quanto na teca. Em ambos, os níveis próximos ao chão apresentaram as maiores [CO2].

Emissões de GEE pela agricultura: o caso dos cultivos de cana-de-açúcar.

A agricultura é responsável por boa parte das emissões de gases de efeito estufa (GEEs), como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o óxido nitroso (N2O). Esses gases destacam-se pela capacidade de absorver energia, estabilidade na atmosfera e alta capacidade de reagir com a camada de ozônio, sendo alvo de pesquisas recentes. Em cultivos de cana-de-açúcar esses estudos têm sido mais frequentes, principalmente após a obrigatoriedade da colheita de cama sem queima, tratando-se principalmente do efeito dessa prática nas emissões desses gases para a atmosfera. Nesse sentido, objetivou-se com esta revisão, reunir informações sobre as fontes que contribuem para as emissões dos gases de efeito estufa pela agricultura, especialmente nos cultivos de cana-de-açúcar.

A study of environmental and management drivers of non-co2 greenhouse gas emissions in Australian agro-ecosystems

Australian climate, soils and agricultural management practices are significantly different from those of the northern hemisphere nations. Consequently, experimental data on greenhouse gas production from European and North American agricultural soils and its interpretation are unlikely to be directly applicable to Australian systems.

Quantifying N2O and CO2 emissions from subtropical pasture

Greenhouse gas emissions from a well established, unfertilized tropical grass-legume pasture were monitored over two consecutive years using high resolution automatic sampling. Nitrous oxide emissions were highest during the summer months and were highly episodic, related more to the size and distribution of rain events than WFPS alone. Mean annual emissions were significantly higher during 2008 (5.7 ± 1.0 g N2O-N/ha/day) than 2007 (3.9 ± 0.4 and g N2O-N/ha/day) despite receiving nearly 500 mm less rain. Mean CO2 (28.2 ± 1.5 kg CO2 C/ha/day) was not significantly different (P < 0.01) between measurement years, emissions being highly dependent on temperature. A negative correlation between CO2 and WFPS at >70% indicated a threshold for soil conditions favouring denitrification. The use of automatic chambers for high resolution greenhouse gas sampling can greatly reduce emission estimation errors associated with temperature and WFPS changes.

Raman spectroscopy of hydrogene-arsenate group (AsO3OH) in solid-state compounds: cobalt mineral phase burgessite Co2(H2O)4[AsO3OH]2•H2O

Raman spectrum of burgessite, Co2(H2O)4[AsO3OH]2.H2O was studied, interpreted and compared with its infrared spectrum. The stretching and bending vibrations of (AsO3) and As-OH units together with the stretching, bending and libration modes of water molecules and hydroxyl ions were assigned. The range of O-H...O hydrogen bond lengths was inferred from the Raman and infrared spectra of burgessite. The presence of (AsO3OH)2- units in the crystal structure of burgessite was proved in agreement with its recently solved crystal structure. Raman and infrared spectra of erythrite inferred from the RRUFF database are used for comparison.

How can soil monitoring networks be used to improve predictions of organic carbon pool dynamics and CO2 fluxes in agricultural soils?

Abstract As regional and continental carbon balances of terrestrial ecosystems become available, it becomes clear that the soils are the largest source of uncertainty. Repeated inventories of soil organic carbon (SOC) organized in soil monitoring networks (SMN) are being implemented in a number of countries. This paper reviews the concepts and design of SMNs in ten countries, and discusses the contribution of such networks to reducing the uncertainty of soil carbon balances. Some SMNs are designed to estimate country-specific land use or management effects on SOC stocks, while others collect soil carbon and ancillary data to provide a nationally consistent assessment of soil carbon condition across the major land-use/soil type combinations. The former use a single sampling campaign of paired sites, while for the latter both systematic (usually grid based) and stratified repeated sampling campaigns (5–10 years interval) are used with densities of one site per 10–1,040 km². For paired sites, multiple samples at each site are taken in order to allow statistical analysis, while for the single sites, composite samples are taken. In both cases, fixed depth increments together with samples for bulk density and stone content are recommended. Samples should be archived to allow for re-measurement purposes using updated techniques. Information on land management, and where possible, land use history should be systematically recorded for each site. A case study of the agricultural frontier in Brazil is presented in which land use effect factors are calculated in order to quantify the CO2 fluxes from national land use/management conversion matrices. Process-based SOC models can be run for the individual points of the SMN, provided detailed land management records are available. These studies are still rare, as most SMNs have been implemented recently or are in progress. Examples from the USA and Belgium show that uncertainties in SOC change range from 1.6–6.5 Mg C ha−1 for the prediction of SOC stock changes on individual sites to 11.72 Mg C ha−1 or 34% of the median SOC change for soil/land use/climate units. For national SOC monitoring, stratified sampling sites appears to be the most straightforward attribution of SOC values to units with similar soil/land use/climate conditions (i.e. a spatially implicit upscaling approach). Keywords Soil monitoring networks - Soil organic carbon - Modeling - Sampling design

Influence of biochars on flux of N2O and CO2 from Ferrosol

Biochars produced by slow pyrolysis of greenwaste (GW), poultry litter (PL), papermill waste (PS), and biosolids (BS) were shown to reduce N₂O emissions from an acidic Ferrosol. Similar reductions were observed for the untreated GW feedstock. Soil was amended with biochar or feedstock giving application rates of 1 and 5%. Following an initial incubation, nitrogen (N) was added at 165 kg/ha as urea. Microcosms were again incubated before being brought to 100% water-filled porosity and held at this water content for a further 47 days. The flooding phase accounted for the majority (<80%) of total N₂O emissions. The control soil released 3165 mg N₂O-N/m², or 15.1% of the available N as N₂O. Amendment with 1 and 5% GW feedstock significantly reduced emissions to 1470 and 636 mg N₂O-N/m², respectively. This was equivalent to 8.6 and 3.8% of applied N. The GW biochar produced at 350°C was least effective in reducing emissions, resulting in 1625 and 1705 mg N₂O-N/m² for 1 and 5% amendments. Amendment with BS biochar at 5% had the greatest impact, reducing emissions to 518 mg N₂O-N/m², or 2.2% of the applied N over the incubation period. Metabolic activity as measured by CO₂ production could not explain the differences in N₂O emissions between controls and amendments, nor could NH₄⁺ or NO₃^– concentrations in biochar-amended soils. A decrease in NH₄⁺ and NO₃^– following GW feedstock application is likely to have been responsible for reducing N₂O emissions from this amendment. Reduction in N₂O emissions from the biochar-amended soils was attributed to increased adsorption of NO₃^–. Small reductions are possible due to improved aeration and porosity leading to lower levels of denitrification and N₂O emissions. Alternatively, increased pH was observed, which can drive denitrification through to dinitrogen during soil flooding.