Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3793.pdf: 10343353 bytes, checksum: c22dce6e1b962b86c4355ec5b6584319 (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / This dissertation uses Emergy Accounting tool, Ecosystem Functional Evaluation and System Ecology approaches to estimate the economic value of Permanent Preservation Areas in São Paulo State, Brazil. Economic values related to natural goods, environmental services and environmental damage were assessed for five case studies located on Serra da Mantiqueira region, which is characterized by semideciduous natural vegetation. This study considered different time period for natural secondary succession: 0, 7, 25, 75 and 200 years. The following natural goods were taking into account for economic valuation: (1) Carbon stock; (2) Decomposers; (3) Nutrients and edaphic structure; (4) Soils and rhizosphere structure; (5) Clay. The economic value in Emdollars (EmUS$) of environmental goods reached 1,180 EmUS$/ha for 0 years time period, 12,922 EmUS$/ha for 7 years, 51,615 EmUS$/ha for 25 years, 182,711 EmUS$/ha for 75 years and 651,520 EmUS$/ha for 200 years. The following environmental services were taking into account for economic valuation: (1) Carbon sequestration and atmosphere chemical composition regulation; (2) Supply of water and soluble minerals to the rivers; (3) Aquifers recharge; (4) Water infiltration; (5 ) Climate regulation; (6) Supplier of food for wild fauna and flora of surrounding ecosystems; (7) Bees pollination, biological control of diseases, increased soil fertility and vegetation productivity of natural ecosystem. The economic value in EmReais (EmR$) of environmental services on natural ecosystem reached 2,181 EmR$/ha.yr for 0 years time period, 4,162 EmR$/ha.yr for 7 years, 4,587 EmR$/ha.yr for 25 years, 4,993 EmR$/ha.yr for 75 years and 4,814 EmR$/ha.yr for 200 years. The x economic value of natural internal areas maintenance were also accounted for: (1) Protection and/or soil formation and soil erosion control; (2) Soil nutrient cycling. These internal services reached 1,257 EmUS$/ha.yr for 0 years, 2,073 EmUS$/ha.yr for 7 years, 2,581 EmUS$/ha.yr for 25 years, 2,984 EmUS$/ha.yr for 75 years and 4,478 EmUS$/ha.yr for 200 years. Finally, the environmental damage identified and evaluated were: (1) Soil erosion processes; (2) Loss of soil structure and edaphic nutrients. Their economic values were 31,832 EmR$/ha.yr for 0 years and 0.0 EmUS$/ha.yr for all other years. All values obtained showed an upward trend according to age of natural secondary succession. Moreover to estimate economic values for environmental services, natural goods and environmental damages, this work shows that the farm s owners whose have natural preserved areas are directly beneficed, as well as society. The indicators obtained in this work highlight the importance of preserved areas with natural vegetation whose economic values should be considered by decision makers for public policies elaboration. / Esta dissertação aplica os conceitos da Avaliação Emergética e da Avaliação Funcional dos ecossistemas para estimar o valor econômico de Áreas de Preservação Permanente no Estado de São Paulo, Brasil. Foram identificados valores econômicos relativos aos bens, serviços e danos ambientais de cinco Áreas remanescentes da Serra da Mantiqueira, vegetação estacional semidecidual, em diferentes tempos de sucessão natural secundária: 0, 7, 25, 75 e 200 anos. Os Bens ambientais identificados e valorados são: (1) Estoque de carbono; (2) Decompositores; (3) Nutrientes e estrutura edáfica; (4) Estrutura edáfica e rizosfera; (5) Argila. O valor econômico em Emdólares (US$) da somatória dos bens ambientais totalizam 1.180,10 EmUS$/ha para o ano 0, 12.922,25 EmUS$/ha para o ano 7, 51.615,88 EmUS$/ha para o ano 25, 182.711,30 EmUS$/ha para o ano 75 e 651.520,04 EmUS$/ha para o ano 200. Os serviços ambientais identificados e valorados são: (1) Fixação de carbono e regulação da composição química da atmosfera; (2) Fornecimento de água e nutrientes para os riachos; (3) Recarga de aqüíferos; (4) Produção de água; (5) Regulação do clima; (6) Fornecimento de alimento para a fauna e flora silvestre dos ecossistemas vizinhos; (7) Polinização, controle biológico e aumento da fertilidade e produtividade do ecossistema. O valor econômico em Emreais (EmR$) da somatória dos serviços ambientais totalizam 2.181,91 EmR$/ha.ano para o ano 0, 4.162,49 EmR$/ha.ano para o ano 7, 4.587,60 EmR$/ha.ano para o ano 25, 4.993,35 EmR$/ha.ano para o ano 75 e 4.814,94 EmR$/ha.ano para o ano 200. Foram identificados e valorados os serviços de manutenção interna das áreas: (1) Proteção/formação de solo e controle da erosão; (2) viii Ciclagem de nutrientes. Estes serviços internos somam 1.257,22 EmUS$/ha.ano para o ano 0, 2.073,00 EmUS$/ha.ano para o ano 7, 2.581,00 EmUS$/ha.ano para o ano 25, 2.984,00 EmUS$/ha.ano para o ano 75 e 4.478,00 EmUS$/ha.ano para o ano 200. Por fim, os danos ambientais identificados e valorados são: (1) Formação de processos erosivos; (2) Perda de estrutura edáfica e nutrientes. O valor econômico destes danos somam 31.832,28 EmR$/ha.ano para o sistema com ano 0 e 0,0 EmR$/ha.ano para os demais sistemas. Todos os valores obtidos mostram uma tendência ascendente em função do tempo de sucessão natural secundária. O proprietário se beneficia do aumento do valor econômico dos bens, dos serviços e da estabilidade ecológica do seu agroecossistema. A sociedade é a maior beneficiária dos Serviços Ambientais. Os valores econômicos obtidos neste trabalho destacam a importância de áreas preservadas com vegetação nativa, cujos valores econômicos devem ser levados em consideração nos processos de tomada de decisão e formulação de Políticas Públicas.

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:08:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Watanabe_MarcosDjunBarbosa_M.pdf: 7737230 bytes, checksum: f01dbe599c58c1a51c2b09436ebd3b26 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar tem sido considerada uma alternativa ecológica ao petróleo e também como uma solução para amenizar o fenômeno do aquecimento global. Neste contexto, o Brasil detém o status de um país-chave devido à sua capacidade de produzir o etanol necessário para demandas externas e internas. No entanto, o conseqüente aumento das áreas de cultivo pode estar estabelecendo uma alta pressão sobre os recursos naturais, principalmente no Estado de São Paulo, o maior produtor de cana-de-açúcar do país. A conversão de um ecossistema natural em uma área agrícola maximiza a produção de alimentos e matérias-primas em detrimento de outros bens e serviços prestados pela floresta, denominados serviços ecossistêmicos. Utilizando a metodologia emergética, foram estimadas as diferenças de valores (em termos de emergia e dinheiro) existentes entre sistemas de mata nativa e plantações de cana-de-açúcar no Estado em relação aos principais processos terrestres derivados do ciclo hidrológico, do carbono e do nitrogênio. Em relação ao ciclo hidrológico, uma bacia hidrográfica coberta por floresta nativa apresentou um serviço de percolação de água estimado em 3929 Em$.ha-1.ano-1, enquanto a substituição da cobertura vegetal por cana-de-açúcar provocaria uma redução deste serviço para 1479 Em$.ha-1.ano-1. A análise do ciclo do carbono mostra que florestas nativas situada na bacia do rio Piracicaba foram capazes de gerar um serviço de fixação de carbono na produção primária líquida (PPL) estimado em 113 Em$.ha-1.ano-1, enquanto as áreas com cana-de-açúcar em Serrana-SP e Pradópolis-SP mostraram uma fixação de carbono (PPL) estimada em 589 Em$.ha-1.ano-1; no entanto, este valor não considera que existe a perda parcial deste serviço após à colheita. A queima da palha da cana para a colheita manual emite gás carbônico (CO2) e metano (CH4), cujos valores correspondem ao fluxo de 172 e 56 Em ha- 1.ano-1, respectivamente. Em relação ao ciclo de nitrogênio, a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em floresta tropical corresponde varia entre 23 a 7126 Em$.ha-1.ano-1; para a cana-de-açúcar, este valor pode variar entre Em$ 0 a 1126 ha-1.ano-1 para cana sem capacidade de nodulação e para o genótipo RB 72 454, respectivamente. Parte do fertilizante nitrogenado utilizado para a cana-de-açúcar é perdido pela volatilização na forma de amônia e, principalmente, por lixiviação de nitrato, esta última estimada em até Em$ 4082 ha-1.ano-1. A comparação entre os valores de serviços ecossistêmicos baseados pela contabilidade emergética com aqueles estimados por abordagens econômicas neoclássicas revela que os processos envolvendo a água e o nitrogênio apresentam valores divergentes, enquanto que aqueles relacionados ao carbono proporcionam magnitudes similares. A avaliação emergética aplicada à valoração de serviços ecossistêmicos na escala local e global é uma abordagem válida para guiar os valores a serem implementados em políticas públicas de pagamento/recompensa por alterações nos fluxos de serviços ambientais causados por projetos agrícolas / Abstract: The production of ethanol from sugarcane is being noticed as an ecological alternative for petroleum and also as solution for global warming. Brazil attains the status of a key country because it can supply the ethanol needed for external and internal demands. Nevertheless the increasing land demand establishes a high pressure on natural resources mainly in Sao Paulo State, the brazilian leading producer. The conversion of a natural ecosystem into agriculture land maximizes food and raw materials production but depletes a range of environmental goods and services, called ecosystem services. Using the emergetic methodology, it was estimated the difference (given in terms of money and emergy) between native forest and sugarcane plantation in Sao Paulo State of values concerning on the main land processes of water, carbon and nitrogen cycles. For hydrologic cycle, a watershed covered by native forest has a water percolation service estimated as 3929 Em$.ha-1.yr-1 while a sugar-cane cropland in the same region showed 1479 Em$.ha-1.yr-1. For carbon cycle, native forests in Piracicaba river basin showed a carbon fixation service valued as 113 Em$.ha-1.yr-1 while sugar-cane areas in Serrana and Pradopolis show a carbon fixation value of 589 Em$.ha-1.yr-1 without considering the partial loss of this service after harvesting; moreover, with the adoption of cane-burning for cropping, the CO2 and CH4 emissions correspond to 172 and 56 Em$.ha-1.yr-1, respectively. For nitrogen cycle, the nitrogen fixed biologically in forest shows values ranging from 23 to 7126 Em$.ha-1.yr-1; in sugar-cane systems the value can vary from 0 to 1226 Em$.ha-1.yr-1 for cane without nitrogen fixation and for RB72 454 cane genotype, respectively. The nitrogen fertilizer used for sugar-cane produces ammonia volatilization and nitrate leaching in which the last value is estimated as 4082 Em$.ha-1.year-1. The comparison between emergy-based and neoclassical economy-based values reveals that processes involving water and nitrogen have divergent prices although for carbon they have similar magnitudes. Emergy assessment applied to the valuation of ecosystem services for global and local scales is a valid approach to guide public policies of payment/rewards for changes in environmental services caused by agricultural production systems / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takahashi_Fabio_D.pdf: 40746551 bytes, checksum: 8bd4dcf5734dccf888245cfdc1891ae1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este estudo utilizou a metodologia emergética para avaliar 39 culturas agrícolas de manejo convencional e 15 culturas agrícolas de manejo orgânico com o objetivo de traçar um perfil da sustentabilidade de alguns produtos da agricultura brasileira. Todas as avaliações foram arquivadas em um banco de dados que pode ser acessado em uma página web dinâmica que foi desenvolvida para divulgar os resultados deste trabalho e permitir que o usuário crie suas próprias avaliações emergéticas de sistemas agrícolas. Na primeira etapa da análise dos resultados, os sistemas foram agrupados em 5 categorias; a) oleaginosas b) grãos c) frutas d) hortaliças, raízes e tubérculos e) hortaliças orgânicas. Técnicas de mineração de dados foram utilizadas para interpretar todo o conjunto de resultados com o objetivo de encontrar relações entre os indicadores emergéticos que classificassem os sistemas de acordo com o manejo e em categorias sugeridas por especialistas de acordo com os valores dos índices emergéticos. A avaliação emergética mostra o melhor desempenho das culturas orgânicas quando comparadas com as culturas de manejo convencional. A mineração de dados se mostrou uma ferramenta eficiente para avaliação de todos os resultados encontrados nesse trabalho, pois foi possível encontrar relações dos indicadores emergéticos que descrevem o comportamento dos sistemas e os classificam em grupos encontrados pela clusterização (sistemas convencionais e sustentáveis; sistemas orgânicos e sustentáveis; sistemas insustentáveis) e também em categorias de acordo com os indicadores emergéticos propostos por especialistas / Abstract: This study used the emergy methodology for assessing 39 conventional crops and 15 organic crops in order to draw a profile of sustainability of some products of Brazilian agriculture. All evaluations were stored in a database that can be accessed in a dynamic web page developed to disseminate the results of this study and allow the user to create his own evaluation of agricultural systems. In the first step of analysis of the results, the systems were grouped into 5 categories: a) oil plants b) fruits c) grains d) vegetables and tubers e) organic. Data mining techniques were used to interpret the whole set of results in order to find relationships among the emergy indicators to classify the systems according to the management and groups established by experts in accordance with the values of emegy indices. The emergy evaluation shows a better performance of organic crops compared with conventional crops. Data mining has proven an effective tool for evaluation of all results found in this study. It was possible to find relations of emergy indicators that describe the behavior of systems and classify them into groups found by clustering ( conventional and sustainable systems; organic and sustainable systems; unsustainable systems) and also into categories according to emergy indicators proposed by experts / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Enrique Ortega Rodriguez, Sandra Furlan Nogueira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_MarianaBarros_M.pdf: 3071623 bytes, checksum: cd6cd7c977e91a71e35f2508302c65c0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa foi avaliar a sustentabilidade ambiental da microbacia hidrografica do rio Pinhal atraves do uso combinado do Sistema de Informacoes Geograficas (SIG), Balanco de nutrientes e Avaliacao Emergetica auxiliando na compreensao do sistema de producao pecuario atual e fornecendo subsidios potenciais a gestao da microbacia. Para tanto, primeiramente foram analisados todas as propriedades com atividade pecuaria da microbacia para quantificar os excedentes de nutrientes no solo (nitrogenio e fosforo) existentes e avaliar o seu risco ambiental. Em seguida, foram comparadas propriedades com atividades pecuarias distintas (bovinocultura, suinocultura, avicultura e suinocultura com utilizacao de biodigestores no tratamento de dejetos animais) para avaliar qual dentre estas tem maior influencia nesses valores e qual causa maior impacto ao meio ambiente. E por ultimo foram realizados calculos de areas necessarias de florestas, por meio da metodologia SANPP, e areas necessarias de terras umidas, considerando o excedente de nutrientes, para quantificar o impacto ocasionado pelas atividades pecuarias. Os resultados mostram que há um excesso de nitrogenio e fosforo na microbacia, cerca de 15 e 26 Mg.ano-1, respectivamente, ocasionado principalmente pelo excesso de fertilizantes e adubos organicos aplicados no solo. Estes excedentes podem contaminar rios e lencois freaticos devido ao processo de escoamento superficial e lixiviacao. Alem disso, a analise dos indicadores emergeticos indicou a suinocultura como a atividade pecuaria com mais influencia na contaminacao ambiental da regiao, sendo a atividade menos sustentavel dentre as quatro analisadas. Esta atividade utiliza menos recursos renovaveis (Renovabilidade = 5,24%), requer mais energia (Transformidade = 588,477 seJ.J-1), apresenta menor potencial para exportacao dos recursos locais com maior emergia investida (EYR = 1,0), possui maior dependencia dos recursos da economia (EIR = 101,98) e apresenta alta carga ambiental (ELR = 18,08). Em contrapartida, a bovinocultura apresentou como a atividade mais sustentavel, com maior Renovabilidade (17,45%) e EYR (1,22), menor Transformidade (184,942 seJ.J-1), EIR (3,13) e ELR (4,73). Em relacao a utilizacao de biodigestores no tratamento de dejetos animais, os indicadores mostram que a incorporacao deste levou a uma melhora do sistema do ponto de vista ambiental. A Transformidade do sistema foi diminuida, houve uma producao maior de emergia pelo sistema diluindo a emergia requerida, uma diminuicao do valor do EIR e ELR, aumento da Renovabilidade e o pequeno aumento do EYR. O balanco economico dos quatro sistemas mostrou que todas as atividades sao lucrativas aos produtores apresentando valores de EER menores que 1, sendo que a incorporacao do biodigestor diminuiu o valor do EER, diminuindo a lucratividade do sistema. Assim, a area adicional de floresta calculada atraves da abordagem SANPP foi de 957 hectares enquanto que a area necessaria de terras umidas de florestas considerando o excedente de nutrientes foi de 6.000 hectares. Portanto, medidas mitigatorias no intuito de diminuir o uso de fertilizantes no solo e melhorar o uso de fontes nao renovaveis nos sistemas pecuarios se fazem necessarias / Abstract: The objective of this research was to evaluate the environmental sustainability of the Pine River watershed through the integrated use of Geographical Information System (GIS), Balance of nutrients and Emergy Analysis, assessment and through this understanding of subsidizing livestock production system and current provide potential benefits to the management of the watershed. Initially, we analyzed all properties with cattle ranching as the watershed to excess nutrients (nitrogen and phosphorus) and assess their environmental risk. Properties were then compared with different livestock activities (cattle, swine, poultry and swine with the use of digesters to treat manure) to evaluate which reported the highest surplus and which cause greater impact to the environment. And last estimates were made necessary areas of forests, using the methodology SANPP and necessary areas of wetlands, considering the surplus of nutrients, to mitigate the impact caused by cattle ranching. The results showed excess nitrogen and phosphorus in the watershed, about 15 and 26 mg year-1, respectively, caused mainly by the use of fertilizers and organic fertilizers applied to the soil. Such surpluses can contaminate rivers and groundwater as preprocesses runoff and leaching. Furthermore, analysis of emergy indicators showed the pig as the cattle industry with the greatest influence on environmental contamination in the region, being less sustainable the activity of the four analyzed. This activity uses less renewable resources (Renewability = 5.24%), requires more energy (Transformity = 588.477 seJ.J-1), has less potential for export of local resources with greater invested emergy (EYR = 1.0), higher depending on the resources of the economy (EIR = 101.98) and has a high environmental load (ELR = 18.08). In contrast, cattle represented the activity more sustainable. This activity has increased Renewability (17.45%) and EYR (1.22), lower value of Transformity (184.942 seJ.J-1), EIR (3.13) and ELR (4.73). Regarding the use of digesters to treat manure, the indicators showed that the incorporation of this technology has improved the system of the environmental point of view. The Transformity of the system was decreased, there was a greater production of the emerging system emerged diluting required, a decrease in the value of the index EIR, Renewability increased, ELR decreased and the small increase in EYR. The economic balance of the four systems showed that all activities are profitable for producers presenting EER values smaller than 1, and the incorporation of the digester decreased profitability due to decrease in value of the EER. Thus, the additional area calculated using the approach SANPP was 957 hectares while the area required for wetland forests considering the surplus of nutrients was 6,000 hectares. Therefore, mitigation measures in order to reduce the use of fertilizers in the soil and improve the use of non-renewable sources in livestock systems are needed / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-20T20:19:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Watanabe_MarcosDjunBarbosa_D.pdf: 12354355 bytes, checksum: 2217565ceb1d984dcb8ad72e314a9171 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os sistemas de produção agrícola ocupam extensas áreas inseridas em bacias hidrográficas as quais, por sua vez, têm sua sustentabilidade afetada pela interferência de tais sistemas em seus ciclos biogeoquímicos. Apesar da importância do suprimento de energia e alimentos para a sociedade, outros bens e serviços são também fundamentais para o seu bem-estar. É o caso da água, que é um fator de produção para a indústria e agricultura, e também essencial para a manutenção dos domicílios e do comércio em áreas urbanas. Neste contexto, o presente trabalho pretende estudar de que maneira sistemas produtores de energia e alimentos afetam aqueles produtores de água na bacia do Taquarizinho. Este estudo construiu um modelo determinístico para simular e realizar a valoração dos fluxos hidrológicos em áreas ocupadas por agricultura, pastagens e mata nativa. O foco da pesquisa foi a comparação, ao longo do tempo, do valor monetário dos fluxos gerados por diferentes tipos de uso da terra (USD ha-1ano-1) para diferentes cenários de ocupação da bacia: Cerrado, sistema agroflorestal (SAF), agricultura convencional, agricultura de plantio direto, pastagem com manejo e pastagem sem manejo. A metodologia empregada utiliza o conceito de emergia para a valoração de serviços ambientais (e de áreas agrícolas), a qual atribui valor aos mesmos em equivalentes de dólar baseando-se na relação entre a energia dos inputs e o fluxo de massa de água para cada uma das entradas geradas pelo mesmo sistema. Além disto, vinculou-se o modelo hidrológico aos principais processos de sequestro e emissão de carbono na bacia, a fim de entender como o ciclo do carbono é afetado pelo ciclo hidrológico e quais os valores monetários relacionados a tais fluxos biogeoquímicos vinculados à captura de carbono na biomassa, na liteira e no solo. Os resultados do modelo denominado hidro-carbono revelam que há uma hierarquia em relação à prestação de serviços hidrológicos e do carbono, a qual é relacionada aos seguintes cenários, de maneira decrescente: Cerrado, sistema agroflorestal, pastagem com manejo, agricultura de plantio direto, pastagem sem manejo e agricultura convencional. Entende-se que os resultados monetários obtidos podem ser úteis para dar suporte aos mecanismos de compensação à proteção de sistemas produtores de água e carbono em bacias hidrográficas / Abstract: Agricultural production systems occupy large areas in river basins whose sustainability is affected by human interference on its biogeochemical cycles. Although food and energy production are important to human well-being, other goods and services are also fundamental to society. Water, for instance, is a production factor for industrial and agricultural sectors, and is also essential to household consumption placed in rural and urban areas. Thus, this research project studied how food and energy production systems affect the ecosystem services of water production and net carbon sequestration in Taquarizinho watershed. In order to do so, a deterministic model was used to simulate hydrological and carbon flows in areas occupied by agricultural activities, pastures and native vegetation. The model compares values of water and carbon-related ecosystem services (USD ha-1yr-1) over time under different land-use scenarios in Taquarizinho watershed: native savanna, agroforestry, conventional cropping system, no-tillage cropping system, degraded pastures and improved pasture management. The methodology used is in accordance to the emergy concept which makes possible ecosystem services valuation based on the ratio of energy inputs and mass outputs leaving the river basin. In the model, we coupled hydrological and carbon processes in order to understand how carbon cycle is affected by changes in land-use and hydrological processes. Results shown that there is an hierarchy related to water and carbon services provision, which is related to the following scenarios, in descending order: native savanna, agroforestry, improved pasture management, no-tillage cropping system, degraded pasture, and conventional cropping system. The results in this thesis may be useful to support public policy oriented to compensation mechanisms aimed at enhancing water and carbon-related ecosystem services at river basin level / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

O processo de restauração ecológica utiliza recursos da natureza e da economia para promover a recuperação de áreas degradadas, característica decorrente do esgotamento local dos recursos naturais renováveis. Frente às adversidades e dos custos ambientais e econômicos para que estas áreas possam ser recuperadas, este estudo objetivou desenvolver a avaliação Emergética que contabiliza não só o trabalho da economia, mas também o trabalho da natureza, na mesma unidade de medida, para avaliar o processo de restauração ecológica em áreas do Pontal do Paranapanema, sudoeste do Estado de São Paulo, Brasil. Testou-se a hipótese de que estes trabalhos de restauração, norteados pelas características da dinâmica das florestas tropicais naturais, contribuem para a restauração dos bens e serviços ecossistêmicos nestas áreas. Os resultados evidenciam que as operações de restauração investem muitos recursos da economia não renováveis, o que caracteriza a baixa renovabilidade deste processo nos primeiros anos (em torno de 30%). A economia contribui com 82% dos investimentos no 1º ano e 78% no 2º ano. O uso de herbicida representa o maior investimento de materiais não renováveis. A somatória dos bens restaurados avaliados variam de 153,93 EmUS$/ha a 328.283,16 EmUS$/ha e somatória dos serviços restaurados avaliados variam de 366,63 EmUS$/ha.ano a 1.736,47 EmUS$/ha.ano, para áreas em processo de restauração com idade de 1,5 a 26 anos, respectivamente. Os resultados para o ecossistema de referência, o Parque Estadual do Morro do Diabo, chegam a 5.981,64 EmUS$/ha.ano para a prestação de serviços ecossistêmicos e 422.915,69 EmUS$/ha referente ao estoque de bens ecossistêmicos. Diante dos resultados, conclui-se que a busca por uma alternativa renovável ao uso de herbicidas é o principal desafio para aumentar a renovabilidade no curto prazo do processo de restauração ecológica. A valoração da restauração dos bens e serviços ecossistêmicos permitiu comprovar a hipótese de que os trabalhos de restauração ecológica, embasados na dinâmica da floresta tropical natural, restauram bens e serviços ecossistêmicos no Pontal do Paranapanema. / The ecological restoration process uses nature\'s and economy resources to promote the recovery of degraded areas, characteristic resulting from the local exhaustion of renewable natural resources. In the face of adversity and the environmental and economic costs for these areas can be retrieved, this study aimed to develop Emergy evaluation that accounts for not only the work of the economy, but also the work of nature, in the same unit of measurement to assess the process ecological restoration in the Pontal do Paranapanema areas, southwest of the State of São Paulo, Brazil. We tested the hypothesis that these restoration works, guided by the dynamic characteristics of natural tropical forests, contribute to the restoration of the ecosystems goods and services in these areas. The results show that restore operations invest a lot of resources of non-renewable economy, which characterizes the low renewability of this process in the early years (around 30%). The economy accounts for 82% of investments in the 1st year and 78 % at 2st year. The use of herbicide is the biggest investment of non-renewable materials. The sum of stocks restored evaluated range from 153.93 EmUS$/ha to 328,283.16 EmUS$/ha and the sum of the assessed restored services range from $ 366.63 EmUS$/ha.year the 1736.47 EmUS$/ha.year to areas where restoration process aged 1.5 to 26 years, respectively. The results for the reference ecosystem, the State Park of Morro do Diabo, reach 5981.64 EmUS$/ha year for the provision of ecosystem services and 422,915.69 EmUS$/ha referring to the stock of ecosystem goods. Given the results, we conclude that the search for a renewable alternative to herbicides is the main challenge to increase in the short term renewability of the ecological restoration process. The valuation of assets and restoration of ecosystem services helped to check the hypothesis that the ecological restoration work, based on the dynamics of natural tropical forest are restore ecosystem goods and services in the Pontal do Paranapanema.

O processo de restauração ecológica utiliza recursos da natureza e da economia para promover a recuperação de áreas degradadas, característica decorrente do esgotamento local dos recursos naturais renováveis. Frente às adversidades e dos custos ambientais e econômicos para que estas áreas possam ser recuperadas, este estudo objetivou desenvolver a avaliação Emergética que contabiliza não só o trabalho da economia, mas também o trabalho da natureza, na mesma unidade de medida, para avaliar o processo de restauração ecológica em áreas do Pontal do Paranapanema, sudoeste do Estado de São Paulo, Brasil. Testou-se a hipótese de que estes trabalhos de restauração, norteados pelas características da dinâmica das florestas tropicais naturais, contribuem para a restauração dos bens e serviços ecossistêmicos nestas áreas. Os resultados evidenciam que as operações de restauração investem muitos recursos da economia não renováveis, o que caracteriza a baixa renovabilidade deste processo nos primeiros anos (em torno de 30%). A economia contribui com 82% dos investimentos no 1º ano e 78% no 2º ano. O uso de herbicida representa o maior investimento de materiais não renováveis. A somatória dos bens restaurados avaliados variam de 153,93 EmUS$/ha a 328.283,16 EmUS$/ha e somatória dos serviços restaurados avaliados variam de 366,63 EmUS$/ha.ano a 1.736,47 EmUS$/ha.ano, para áreas em processo de restauração com idade de 1,5 a 26 anos, respectivamente. Os resultados para o ecossistema de referência, o Parque Estadual do Morro do Diabo, chegam a 5.981,64 EmUS$/ha.ano para a prestação de serviços ecossistêmicos e 422.915,69 EmUS$/ha referente ao estoque de bens ecossistêmicos. Diante dos resultados, conclui-se que a busca por uma alternativa renovável ao uso de herbicidas é o principal desafio para aumentar a renovabilidade no curto prazo do processo de restauração ecológica. A valoração da restauração dos bens e serviços ecossistêmicos permitiu comprovar a hipótese de que os trabalhos de restauração ecológica, embasados na dinâmica da floresta tropical natural, restauram bens e serviços ecossistêmicos no Pontal do Paranapanema. / The ecological restoration process uses nature\'s and economy resources to promote the recovery of degraded areas, characteristic resulting from the local exhaustion of renewable natural resources. In the face of adversity and the environmental and economic costs for these areas can be retrieved, this study aimed to develop Emergy evaluation that accounts for not only the work of the economy, but also the work of nature, in the same unit of measurement to assess the process ecological restoration in the Pontal do Paranapanema areas, southwest of the State of São Paulo, Brazil. We tested the hypothesis that these restoration works, guided by the dynamic characteristics of natural tropical forests, contribute to the restoration of the ecosystems goods and services in these areas. The results show that restore operations invest a lot of resources of non-renewable economy, which characterizes the low renewability of this process in the early years (around 30%). The economy accounts for 82% of investments in the 1st year and 78 % at 2st year. The use of herbicide is the biggest investment of non-renewable materials. The sum of stocks restored evaluated range from 153.93 EmUS$/ha to 328,283.16 EmUS$/ha and the sum of the assessed restored services range from $ 366.63 EmUS$/ha.year the 1736.47 EmUS$/ha.year to areas where restoration process aged 1.5 to 26 years, respectively. The results for the reference ecosystem, the State Park of Morro do Diabo, reach 5981.64 EmUS$/ha year for the provision of ecosystem services and 422,915.69 EmUS$/ha referring to the stock of ecosystem goods. Given the results, we conclude that the search for a renewable alternative to herbicides is the main challenge to increase in the short term renewability of the ecological restoration process. The valuation of assets and restoration of ecosystem services helped to check the hypothesis that the ecological restoration work, based on the dynamics of natural tropical forest are restore ecosystem goods and services in the Pontal do Paranapanema.

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:41:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takahashi_Fabio_M.pdf: 1666534 bytes, checksum: e3f3856c1777c40bd5655d85ba32fcef (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de ferramentas computacionais para a realização da avaliação emergética de sistemas agrícolas utilizando as tecnologias XML, XSLT, Java, JSP, Struts e banco de dados MySQL. Na primeira etapa do trabalho, foram desenvolvidos documentos XML para representar os sistemas de agricultura química da Flórida e do Brasil. Um arquivo XSLT foi criado para processar e calcular o fluxo de emergia para cada recurso e visualizar os resultados utilizando o navegador Internet Explorer. As informações registradas nos arquivos XML são: tipo de recurso (contribuição da natureza e da economia humana), quantidade utilizada, unidade de medida, fator de conversão de unidades e transformidades solares. A análise emergética dos sistemas agrícolas pode ser feita de maneira fácil, através da modificação dos campos ¿quantidade de recursos utilizados¿ nos arquivos XML. Na segunda etapa um aplicativo java foi desenvolvido para abrir os arquivos XML e modificar esses campos. Na terceira etapa foram desenvolvidas páginas web dinâmicas utilizando-se as tecnologias JSP e Struts. Com esta ferramenta o usuário pode escolher o sistema, alterar os valores dos recursos utilizados, gravar esses dados no banco de dados e visualizar os resultados. As principais conclusões deste trabalho são: (a) a utilização da tecnologia XML e Java facilita a análise emergética dos sistemas agrícolas; (b) disponibilizando estas ferramentas na internet, o diagnóstico emergético pode ser difundido e amplamente utilizado, sem perder seus padrões de qualidade; (c) esta metodologia pode ser adaptada para representar todos os sistemas agrícolas brasileiros, incluindo os modelos ecológicos como também os químicos / Abstract: This work had the goal of developing computational tools to make the emergy evaluation of agricultural systems using the technologies XML, XSLT, Java, JSP, Struts and the MySQL database. At the first stage of this work, XML documents were developed to represent the chemical agricultural systems of Florida and Brazil. A XSLT archive was created to process and to calculate the emergy flows for each resource and to visualize the results using the Internet Explorer Navigator. The information stored on the XML archives are: type of resources (contribution of nature and economy), amount used, units of measure, units conversion factors and solar transformities. The emergy analysis of agricultural systems can be done in an easy way, through the modification of the ¿quantity of resources used¿ fields on the XML archives. At the second stage, a java application was developed to open the XML archives and to modify these fields. At the third stage dynamic web pages were developed using the technologies JSP and Struts. With this tool the user can choose the system, modify the values of used resources, save these data on the database and visualize the results. The main conclusions of this work are: (a) the use of XML and Java technologies make easier the emergy analysis of agricultural systems; (b) making these tools available at the internet, the emergy diagnosis can be spread out and widely used, without losing its quality standards; (c) these methodologies can be adapted to represent all the Brazilian agricultural systems, including the ecological models as well as the chemical models / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:25:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalett_Otavio_D.pdf: 1768365 bytes, checksum: 167e95b088960c318d1d668f8a548c6b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa é avaliar o ciclo de vida da soja para quantificar as contribuições ambientais e econômicas necessárias em cada etapa de produção, transporte e processamento de soja e seus principais produtos. Para tanto, foram utilizadas a análise de energia incorporada, a análise de intensidade de materiais e a análise emergética, além de indicadores econômicos e sociais. Os resultados mostram que produção agrícola da soja é a etapa que utiliza maior quantidade de recursos no ciclo de vida dos produtos considerados: farelo de soja exportado para a Europa, biodiesel e óleo de soja refinado. Por isso, esta é a etapa agrícola é aquela que requer mais atenção dos tomadores de decisões em políticas publicas para um ciclo de vida da soja mais sustentável. Os resultados mostram que a produção de biodiesel de soja convencional não é uma alternativa sustentável (renovabilidade = 31%) para fornecimento de energia para a sociedade e também que os fluxos de farelo de soja exportados para a Europa são responsáveis por grandes impactos ambientais (índice de carga ambiental = 2,83). Entretanto, os resultados obtidos mostram que a soja pode ser produzida em sistemas alternativos mais sustentáveis de forma a reduzir estes impactos negativos / Abstract: The objective of this study is to assess the soybean life cycle to quantify the environmental and economic contributions at each stage of soybean and soybean products production, transport and processing phases. In order of that, it were used the Embodied Energy Analysis, the Material Intensity Analysis and the Emergy Synthesis as well other economic and social indicators. The results showed that agricultural production stage is the phase that uses larger amount of resources in the life cycle of soybean products considered: soy meal exported to Europe, biodiesel and refined soy oil. Therefore, the agricultural phase requires more attention of decision-makers for public policies toward a more sustainable soybean chain. Quantitative indicators showed that biodiesel production from conventional soybean is not a sustainable (renewability = 31%) alternative for energy supply to the society. Also, the soy meal flows exported to Europe are responsible for high environmental damages (environmental loading ratio = 2.83). However, the results showed that soybean can be produced in more sustainable alternative systems in order to reduce these negative impacts / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos