O objetivo do presente estudo foi identificar entre 10 óleos essenciais, os dois com maior capacidade mitigadora das emissões de metano proveniente da fermentação in vitro da microbiota ruminal de bovinos da raça Nelore (Etapa I), e o subsequente impacto da adoção destes dois óleos essenciais como estratégia nutricional para mitigação das emissões de metano in vivo por bovinos Nelore (Etapa II). Na primeira etapa, pela técnica de produção de gases in vitro foram avaliados a produção de gases acumulada, a degradabilidade, o fator de partição, a concentração de nitrogênio amoniacal, a produção de ácidos graxos de cadeia curta e a produção de metano com o uso dos óleos essenciais extraídos das seguintes plantas: anis estrelado (Illicium verum), citronela (Cymbopogon winterianus), cravo botão (Eugenia caryophyllus), eucalipto staigeriana (Eucalyptus staigeriana), eucalipto globulus (Eucalyptus globulus), gengibre (Zingiber officinale), ho wood (Cinnamomum camphora), melaleuca (Melaleuca alternifolia), orégano (Origanum vulgare) e tomilho branco (Thymus vulgaris). Todos os óleos essenciais foram testados em quatro doses; 0, 50, 250 e 500 mg/l de meio de incubação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro blocos, 10 tratamentos, quatro doses e duas réplicas dentro de cada bloco. Os procedimentos estatísticos foram obtidos com auxílio do programa SAS 9.3. Os resultados foram submetidos a análise de variância e regressão, com graus de liberdade desdobrados em efeitos linear e quadrático. A produção de gases acumulada sofreu efeito linear negativo (P<0,05) com o aumento dos níveis de inclusão dos óleos essenciais de citronela, ho wood, orégano e tomilho. A degradabilidade do substrato, a produção total de ácidos graxos de cadeia curta e a concentração de nitrogênio amoniacal não foram afetadas (P>0,05) por nenhum dos tratamentos. As menores produções líquidas de metano estiveram associadas às menores produções acumuladas de gases, nas quais os óleos essenciais de orégano e de tomilho tiveram maior poder mitigador de metano em doses acima de 250 mg/l. Esses mesmos óleos essenciais (tomilho e orégano) mostraram ser os mais promissores para o uso em dietas de bovinos por apresentarem as maiores eficiências na mitigação da produção de metano sem afetar a degradação do substrato, sugerindo provável efeito inibitório sobre a população de arqueias metanogênicas. Na etapa II, os óleos essenciais de orégano e de tomilho foram avaliados através de um delineamento experimental em quadrados latinos 3x3 replicados com três períodos de 21 dias cada, no qual seis bovinos da raça Nelore foram alimentados com dieta total composta de 70% silagem de milho e 30% concentrado a base de milho e farelo de soja. Os óleos essenciais foram inclusos na dieta na quantidade de 3 ml por kg de concentrado. Foram mensurados o consumo, a digestibilidade aparente total (da MS, da FDN e da FDA), os parâmetros ruminais (pH, concentração de nitrogênio amoniacal e de ácidos graxos de cadeia curta) e a emissão de metano (através da técnica do gás traçador SF6). As análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa SAS 9.3, utilizando o procedimento MIXED. O efeito de tratamento foi separado pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A inclusão dos óleos essenciais de orégano ou de tomilho na dosagem avaliada in vivo, não foi suficiente para promover mudanças significativas (P>0,05) em nenhum dos parâmetros avaliados. / The objective of this study was to identify two out of 10 essential oils with the greatest capacity to mitigate methane emissions through an in vitro fermentation assay using ruminal microorganisms of Nellore cattle (Step I), and the subsequent impact of the use of these two essential oils as a nutritional strategy to mitigate methane emissions in vivo trial with Nellore cattle (Step II). In the step 1, it was evaluated through in vitro gas production technique the accumulated gas production, degradability, partitioning factor, ammoniacal nitrogen concentration, short chain fatty acid production and methane production, with the use of essential oils extracted from the following plants: anise (Illicium verum), citronella (Cymbopogon winterianus), clove (Eugenia caryophyllus), eucalyptus staigeriana (Eucalyptus staigeriana), eucalyptus globulus (Eucalytus globulus), ginger (Zingiber officinale), melaleuca (Melaleuca alternifolia), oregano (Origanum vulgare) and white thyme (Thymus vulgaris). All essential oils were tested in four doses; 0, 50, 250 and 500 mg / l of incubation solution. The experimental design was in randomized blocks, with four blocks, 10 treatments, four doses and two replicates within each block. The statistical procedures were done with the help of the SAS 9.3 program. The results were analyzed by analysis of variance and regression, with degrees of freedom unfolded in linear and quadratic. Accumulated gas production had a linear negative effect (P <0.05) with increasing the inclusion level of the essential oils of citronella, ho wood, oregano and thyme. Substrate degradability, total short chain fatty acid production and ammoniacal nitrogen concentration were not affected (P> 0.05) by treatments. The lower liquid methane yields were associated with lower accumulated gas production, in which oregano and thyme essential oils were the more potent at doses greater than 250 mg / l. These essential oils (thyme and oregano) were the most promising for use in cattle diets because they were the most effective for methane mitigation without affecting substrate degradation, suggesting a probable inhibitory effect on the methanogenic arqueas. In step II, the essential oils of oregano and thyme were evaluated through an experimental design in replicate 3x3 Latin squares with three periods of 21 days each, in which six Nellore cattle were distributed in the control, oregano oil and thyme oil treatments, were fed a total diet composed of 70% corn silage and 30% of concentrate based on ground corn and soybean meal. The essential oils were included in the diet 3 ml per kg of concentrate. Intake, total apparent digestibility (DM, NDF and ADF), ruminal parameters (pH, concentration of ammoniacal nitrogen and short chain fatty acids) and methane emission (through SF6 tracer gas) were measured. The inclusion of the essential oils of oregano or thyme in the dosage evaluated was not sufficient to promote significant changes (P> 0.05) in any of the outcomes evaluated.

A Amazônia armazena em sua floresta na ordem de 95 a 120 PgC de biomassa viva e mais 160 PgC no solo, que podem ser rapidamente liberados para a atmosfera por meio da queima de biomassa e, também, pela mudança do uso da terra. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar a contribuição da Bacia Amazônica nas emissões de carbono no ano de 2010. A quantificação do CO2 foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical em quatro locais, estrategicamente posicionado na Bacia Amazônica, e utilizando sistemas semiautomáticos de coleta de ar em 17 ou 12 altitudes diferentes. O Fluxo de emissão/absorção foi calculado pelo método de integração de coluna, que consiste na determinação da concentração de CO2 no perfil vertical, subtraído da concentração de entrada no continente, levando-se em conta o tempo que a massa de ar despende entre a costa e o local de amostragem. Para a determinação da concentração de entrada, foram utilizadas as concentrações medidas pela NOAA nas Ilhas de Ascencion e Barbados e, como traçador de massas de ar, o SF6. Foi encontrado um caráter emissor da Amazônia em território brasileiro para o ano de 2010, em torno de 0,41 PgC, considerando a média ponderada das quatro regiões estudadas, sendo a queima de biomassa a principal responsável. Para a determinação da emissão proveniente da queima de biomassa foi utilizado o CO, como traçador, e a razão CO:CO2. Apesar de possuir um perfil emissor neste ano anormalmente seco, foi possível observar um caráter sumidor de carbono. / The Amazon forest contains on the order of 95-120 PgC in living biomass and additional 160 PgC in soils, which can be quickly released into the atmosphere through the biomass burning and also by the land use change. This study was developed with the aim to elucidate the contribution of the Amazon Basin in carbon emissions. The quantification of CO2 was performed by collecting atmospheric air using small airplanes that described a vertical profile at four locations strategically positioned in the Amazon and using semi-automatic sampling systems in 17 or 12 different heights. The emission / absorption flux was calculated by column integration method, which consists in determining the vertical profile concentration, subtracted from the background concentration, taking into account the time that the air mass spends between coast and sampling site. To determine the background concentration, were used the concentrations measured by NOAA at the Ascencion and Barbados islands and, as an air mass tracer, the SF6. Was found a emission behavior at the Amazon in Brazil for the year 2010, around 0.41 PgC considering the weighted average of the four regions studied, being the biomass burning mainly responsible. To determine the biomass burning emission, was used the CO as a tracer and, the CO:CO2 ratio. Despite having an emitter profile at this abnormally dry year, it was possible to observe it behavior of carbon sink.

O óxido nitroso (N2O) é o terceiro gás de efeito estufa natural mais importante no planeta Terra, suas emissões são provenientes, principalmente da atividade bacteriana em processos de nitrificação e desnitrificação. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar a contribuição da Bacia Amazônica nas emissões de N2O nos anos de 2010 e 2011. A quantificação do N2O foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical da superfície até 4,4 km de altitude, em quatro locais, posicionados de tal forma na Bacia Amazônica, que possibilitasse um estudo que a representasse regionalmente. O fluxo de N2O foi estimado utilizando-se o método de integração de coluna que consiste na determinação da concentração deste gás, subtraído das concentrações de entrada do continente, levando-se em consideração o tempo que as massas de ar levaram da costa brasileira até o local de coleta. Foi determinada a emissão de N2O pela queima de biomassa, utilizando a razão CO:N2O, determinada nos perfis amostrados durante a estação de queima de biomassa. A Amazônia apresentou um caráter emissor para N2O, com uma emissão maior em 2010 de 3,84 TgN2O ano-1 e de 1,93 TgN2O ano-1 em 2011. Este comportamento provavelmente é resultante do efeito da temperatura mais elevada em 2010 do que 2011. / Nitrous oxide (N2O) is the third most important natural greenhouse gas on planet Earth, it emissions are provided, mainly from bacterial activity during process of nitrification and denitrification. This study was developed with the goal to elucidate the Amazon Basin contribution on N2O emissions during the years of 2010 and 2011. N2O quantification was performed by collecting atmospheric air using small aircraft that described a vertical profile from surface until 4,4 km of altitude, in four sites, positioned over the Amazon Basin so we could study it whole. The flux was estimated through column integration method, which consists in determine N2O subtracted from background concentrations and taking into account the time these air masses spent between the coast and the sampling sites. To determine N2O biomass burning contribution, the CO:N2O ratio was estimated at the dry season profiles. The Amazon presented an emission behavior for N2O, 3,84 TgN2O year-1 in 2010 and 1,93 TgN2O year-1 in 2011. This behavior is resulted by higher temperatures effects in 2010 than 2011.

Este estudo teve como objetivo a determinação da concentração de entrada dos Gases de Efeito Estufa (GEE) no ar proveniente do Oceano Atlântico na região norte/nordeste da costa brasileira e o entendimento da origem destas massas de ar e o padrão circulatório e sua sazonalidade. Esta parte do litoral corresponde à área em que as massas de ar adentram no continente, antes de chegar à Bacia Amazônica. Em 2010 foram iniciados estudos em dois locais na costa, Salinópolis, no estado do Pará e Natal, no Rio Grande do Norte. Amostras de ar foram coletadas em superfície semanalmente e foram analisadas no Laboratório de Química Atmosférica do IPEN, quantificando-se os gases: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hexafluoreto de enxofre (SF6) e monóxido de carbono (CO). Os resultados obtidos mostraram que Salinópolis (SAL) apresenta maior sazonalidade, entre as estações climáticas, quando comparada a Natal (NAT), sendo essa observação confirmada pelas trajetórias retrocedentes das massas de ar, para cada local de estudo. Observou-se que SAL recebe massas de ar, tanto do Oceano Atlântico Norte, como do Sul (dependendo da época do ano), e em NAT, as massas de ar são originárias apenas do Oceano Atlântico Sul. Este comportamento está relacionado com a zona de convergência intertropical. Os resultados de uma maneira geral mostram a ocorrência de um crescimento nas concentrações médias obtidas em SAL e NAT com o passar dos anos, acompanhando o crescimento mundial. A concentração média para o principal GEE, CO2, em SAL nos anos de 2010, 2011 e 2012 foi de 388,01, 390,39 e 392,14 ppm, respectivamente, e em NAT foi de 388,59, 389,65 e 392,59 ppm respectivamente. / This study had the objective to determinate the background concentrations of Greenhouse Gases in the air from Atlantic Ocean in the north/northeast region of the Brazilian coast and understanding the origin of these air masses and circulatory pattern and seasonality. This region of the coast corresponds to the zone where the air masses pass through before to arrive in Amazon Basin. Studies were started in 2010, in two sites of the coast, Salinópolis in Pará state and Natal in Rio Grande do Norte state. The air samplings were performed on the surface weekly and analysed in the Atmospheric Chemistry Laboratory of IPEN, quantifying concentrations of the gases: Carbon dioxide (CO2), Methane (CH4), Nitrous oxide (N2O), Sulfur hexafluoride (SF6) and Carbon monoxide (CO). The obtained results showed that Salinópolis (SAL) have higher seasonality, among climatic seasons, in comparison to Natal (NAT), being this observation confirmed by backward trajectories of air masses to each studied site. SAL received air masses from the North and South Atlantic Ocean, and NAT the air masses arrived only from the South Atlantic Ocean. This behavior, is related with the intertropical convergence zone position. The results, in general, showed an increase of mean GHG concentrations in SAL and NAT along the years, following global growth. The mean concentration of the main GHG, CO2, in SAL to 2010, 2011 and 2012 was 388.01, 390.39 and 392.14 ppm, respectively, and in NAT it was 388.59, 389.65 e 392.59 ppm, respectively.

A Amazônia desempenha um papel importante no ciclo global de carbono, tanto na troca, quanto no armazenamento do carbono, pois contém a maior área de floresta tropical, cerca de 50% do total. Além dos processos naturais, desmatamento e manejo do solo também são fontes de CO2. A Floresta Tropical Amazônica também representa uma significante fonte de óxido nitroso (N2O) através de processos do solo, e de metano (CH4), o qual é emitido em altas taxas em regiões alagadas. Este projeto é parte integrante do Experimento de Grande Escala entre a Biosfera e a Atmosfera da Amazônia (LBA), denominado “Perfis Verticais de Dióxido de Carbono e outros Gases Traço sobre a Bacia Amazônica usando Aviões de Pequeno Porte”. A partir de dezembro de 2000, perfis verticais de gás carbônico (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e hexafluoreto de enxofre (SF6), além de monóxido de carbono (CO) e hidrogênio molecular (H2), têm sido medidos sobre a Amazônia Central. Os locais escolhidos para amostragem foram a Floresta Nacional do Tapajós, no estado do Pará, por já existir uma torre de medida de fluxo de CO2, e uma área a leste impactada por atividades de pecuária e agricultura, para comparar a influência de uma área impactada com uma área preservada; e a Reserva Biológica de Cuieiras, no estado do Amazonas, onde também existe uma torre de medida de fluxos de CO2 e uma área a leste distante de atividades antrópicas, para comparar com a Reserva. As coletas foram realizadas em perfis verticais de 300 a 4000 m de altitude, com o auxílio de duas malas semi-automáticas desenvolvidas pela NOAA e um avião de pequeno porte. Para a análise dos perfis, foi utilizado o sistema MAGICC (Multiple Analysis of Gases Influence Climate Change) instalado no laboratório de Química Atmosférica (LQA) do IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares). Os resultados mostraram que todos os gases estudados, exceto o gás H2, apresentaram o mesmo comportamento observado em estações de monitoramento mundial. No Estado do Pará, em geral, todos os anos estudados foram discretos sumidouros de CO2. Para a comparação entre as Estações Secas e Chuvosas, removeu-se a influência global subtraindo os valores observados para o mesmo período na Ilha de Ascension, das concentrações observadas nos locais estudados. Assim, na comparação entre as Estações Chuvosas de 2004 e 2005 com a Seca de 2004, foi observado que as Estações Chuvosas apresentaram concentrações de CO2 maior em 2 ppm que na Estação Seca 2004. No Estado do Amazonas, os perfis coletados na Estação Chuvosa apresentaram comportamento de fonte, com diferença entre acima e abaixo da CLP (Camada Limite Planetária) de 10 ppm. As concentrações nos locais estudados foram superiores às observadas na Ilha de Ascension. As concentrações de metano apresentaram valores superiores em 80 ppb e 25 ppb sobre os Estados do Pará e do Amazonas, respectivamente, em relação à Ascension. Durante as Estações Secas foram observadas maiores concentrações de metano em relação às Estações Chuvosas estudadas. O gás N2O apresentou comportamento das concentrações observadas no Estado do Pará semelhante ao observado sobre Ascension até 2003, ano em que a concentração deste gás na região Amazônica começou a apresentar aumento gradativo, mostrando a influência de adubação de áreas agrícolas em regiões próximas. Sua concentração foi semelhante nos dois estados estudados, apresentando discreta fonte nas Estações Chuvosas estudadas nos quatro locais. A concentração observada do gás SF6 foi semelhante à global, e ligeiramente maior no Estado do Amazonas em relação ao Estado do Pará, sugerindo diferentes origens das massas de ar. As concentrações de CO, sobre o Estado do Pará e do Amazonas, foram maiores abaixo da CLP e apresentaram cerca de 130 ppb e 150 ppb, respectivamente, a mais na Estação Seca devido aos processos de queimada. A maior média de concentração foi observada no Estado do Amazonas, o que também sugere diferentes origens de massas de ar, uma vez que não há ação antrópica em locais próximos ao amostrado neste estado. O gás H2 apresentou comportamento semelhante ao CO nas Estações Secas estudadas. O Estado do Amazonas desempenhou papel de sumidouro deste gás em todo o período estudado e o Estado do Pará desempenhou papel de sumidouro apenas na Estação Chuvosa. / The Amazon plays an important role on the global carbon cycle, as changing as carbon storage, since Amazon Basin is the biggest area of tropical forest, around 50% of global. Natural’s process, deforestation, and use land are CO2 sources. The Amazon forest is a significant source of N2O by soil process, and CH4 by anaerobic process like flooded areas, rice cultures, and others sources. This project is part of the LBA project (Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazônia), and this project is “Vertical profiles of carbon dioxide and other trace gas species over the Amazon basin using small aircraft”. Since December 2000 vertical profiles of CO2, CH4, CO, H2, N2O and SF6 have been measured above central Amazônia. The local sampling was over Tapajós National Forest, a primary forest in Para State, where had a CO2 flux tower and an east impact area with sources like animals, rice cultivation, biomass burning, etc, to compare the influence of an impact area and a preserved area in the profiles. The Reserva Biológica de Cuieiras, at Amazon State, is the other studied place, where there already exists a CO2 flux tower, and an east preserved area at this State, to comparer with the Cuieiras. The sampling has been carried out on vertical profile from 1000 ft up to 12000 ft using a semi-automated sampling package developed at GMD/NOAA and a small aircraft. The analysis uses the MAGICC system (Multiple Analysis of Gases Influence Climate Change) which is installed at the Atmospheric Chemistry Laboratory (LQA) in IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares). The results showed that all gases studied, except H2 gas, has been following the global trend. At the Pará State, for the studied years, the Amazonian Forest performed as small CO2 sink. To compare Wet and Dry Seasons, subtracted the Ascension concentration values in the period to remove the global influence. So that, in the 2004 and 2005 wet seasons and 2004 dry season comparison, it was observed 2 ppm CO2 concentration higher on Wet Seasons. At Amazon State, the Wet Season profiles had source behavior, presenting 10 ppm CO2 concentration higher under PBL (Planetary Boundary Layer). In both states concentrations were higher than Ascension Island concentration. CH4 concentration over Pará and Amazon States presented higher values than Ascension in 80 ppb and 25 ppb, respectively. Dry Season concentrations have been higher than Wet Season concentrations. N2O concentration in Para State was similar to Ascension concentration until 2003, when its concentration has been an enhancement, because of N fertilizer utilization at near area. N2O concentration was similar in the two studied States, presenting discreet source at Wet Season. The SF6 concentration presented the global trend, and it was a little beat higher over Amazon State, suggesting different air origin. The CO concentration was higher under PBL and presented values during Dry Season higher in 130 ppb and 150 ppb than Wet Season, for burning contribution. The highest average concentration was over Amazon State, which agrees with the different air origin hypothesis. H2 gas presented behavior similar to CO gas in the Dry Season. The Amazon State performed a small sink role during Wet Season and in Para State is higher during dry season performed like a source and during wet season like a sink.

No panorama atual de mudanças climáticas, o Metano (CH4) é considerado o segundo principal gás de efeito estufa antrópico. Este trabalho teve como objetivo estudar o papel da Amazônia na emissão global de CH4, sendo esta a maior floresta tropical do mundo. Neste estudo foram realizados perfis verticais, utilizando aviões de pequeno porte, desde 150 m da superfície até 4,4 km, em quatro localidades da Bacia Amazônica, formando um grande quadrante abrangendo toda a Bacia. Os locais foram: próximo a Santarém (SAN; 2,8°S, 54,9°O), Alta Floresta (ALF; 8,8°S, 56,7°O), Rio Branco (RBA; 9,3°S, 67,6°O) e Tabatinga (TAB; 5,9°S, 70,0°O). Foram realizados quatro anos (2010-2013) de medidas contínuas em escala regional, quinzenalmente, totalizando 293 perfis verticais. Até o presente momento estas medidas são únicas e representam uma nova abordagem nas emissões nesta escala. Foram calculados os fluxos de CH4 nestas quatro localidades por meio do Método de Integração de Coluna e os fluxos anuais foram calculados através de média proporcional, considerando a área de influência de cada localidade. Os anos de 2010 e 2012 foram anos de seca, enquanto 2011 e 2013 foram anos com precipitação acima da média na Amazônia. Dos quatro anos de estudo apenas 2011 apresentou uma temperatura inferior a média. Os resultados obtidos mostraram que a Amazônia atua como uma importante fonte de CH4, com uma emissão de 25,4 Tg ano-1 (4% - 5% da emissão global), considerando a área da Amazônia Brasileira (4,2 milhões de km2). As emissões nesta região apresentaram variações regionais e anuais, com maiores emissões nos anos de seca. A emissão pela queima de biomassa não foi significativa nas regiões de estudo, enquanto as estimativas de emissões por fermentação entérica e manejo dos dejetos de animais foram significativas na maioria destas regiões. Os resultados obtidos ressaltam a importância da realização de estudos em escala regional para esclarecer o comportamento de toda a área da Bacia Amazônica Brasileira. / In the current scenario of climate change, Methane (CH4) is the second main anthropogenic greenhouse gas. This work aimed to study the role of Amazon in the global CH4 emission, which is the largest rainforest in the world. In this study vertical profiles were performed using small aircraft, from 150 m from the surface to 4.4 km in four sites in the Amazon Basin, forming a large quadrant covering the entire basin. The sites were: near Santarem (SAN, 2.8°S, 54.9°W), Alta Floresta (ALF, 8.8°S, 56.7°W), Rio Branco (RBA, 9.3°S, 67.6°W) and Tabatinga (TAB, 5.9°S, 70.0°W). Were made four years (2010-2013) of continuous measures on a regional scale, every two weeks, with a total of 293 vertical profiles. Until now these measures are unique and represent a new approach in emissions on this scale. The CH4 fluxes were calculated in these four locations through the Column Integration Technique and annual fluxes were calculated using proportional average, considering the area of influence of each location. The years 2010 and 2012 were years of drought, while 2011 and 2013 were years with total precipitation higher than the average in the Amazon. In these four years of study only in 2011 showed a lower average temperature. The results showed that the Amazon was a source of CH4, with an annual emission of 25.4 Tg (4% - 5% of global emission), considering the Brazilian Amazon area (4,2 millions km2). Emissions in this region presented regional and annual variations, with more emissions during drought years. Emissions from biomass burning was not significant, while emissions from enteric fermentation was significant in the study areas. The results obtained highlight the importance of make studies with regional scale and long temporal series to clarify the behavior of the entire Brazilian Amazon area.

Este trabalho foi realizado junto ao NETeF - Núcleo de Engenharia Térmica e Fluídos da EESC/USP e ao aterro sanitário \"Fazenda Guaporé\" em São Carlos, e teve como objetivo a verificação da viabilidade energética e ambiental do tratamento do chorume através da sua incineração com o biogás produzido pelo aterro, eliminando-se desta forma também o metano, reconhecido como gás estufa. Determinou-se experimentalmente a composição do biogás e calculou-se e mediu-se a sua vazão. As propriedades físico-químicas e a vazão do chorume também foram quantificadas. A vazão de gás foi calculada com informações obtidas da literatura e medida experimentalmente com uma sonda especialmente desenvolvida neste trabalho. Para determinar a aplicabilidade do conceito fez-se um balanço energético para verificar a disponibilidade de energia e um balanço químico, para determinar o potencial de emissão de poluentes do ar. Os resultados indicaram que há mais energia presente no gás do que a energia requerida para incinerar o chorume, embora a diferença seja pequena e deva ser vista com cautela. O balanço químico mostrou em geral um potencial poluidor abaixo das emissões permitidas pela legislação, embora em alguns casos isto não tenha ocorrido. / This work was developed at the NETeF (Thermal Engineering and Fluids Group) at EESC/USP, Sao Carlos, SP, and the local landfill \"Guapore Farm\". It was aimed to the treatment of the \"chorume\" through its incineration with the biogas produced in the landfill, this way eliminating also the methane, the second most important greenhouse gas according to IPCC. The composition and flow rate of the biogas were determined by calculations and experimentaly and the same was done with the chorume. The gas flowrate was calculated using data available in the literature and measured with a probe specially developed in this work. To evaluate the feasibility of the concept it was done a balance of energy to verify if the energy of the gas was enough to the chorume thermal destruction and a chemical balance to determinate the potential of emission of air pollutants. The results have shown that there is more energy available than it is required for that purpose but they should be considered with some caution given the small diference between the required and produced energy and the uncertaints in the measurements and evaluations. The chemical balance has shown that, in general, the potential for emissions was bellow the legally stablished limits although in a few cases it was above.

O ensino de ciências deve ser estruturado de forma a dar condições para que os alunos se aproximem da cultura científica, aprendendo não só os conceitos, mas também as práticas e linguagens específicas da ciência, e construindo uma autonomia intelectual para poder tomar decisões no seu cotidiano. Partindo deste pressuposto, nos propomos a investigar o que os alunos escrevem quando opinam sobre aquecimento global e como eles se apropriam de um material de divulgação sobre o assunto. Os textos analisados são provenientes de um concurso de redações promovido por uma emissora de televisão da região de Ribeirão Preto (SP), cujo tema era \"Aquecimento Global: e eu com isso?\" e o material de divulgação é um DVD produzido pela emissora para as escolas. Buscamos caracterizar os textos dos alunos segundo o gênero discursivo predominante, as idéias principais e o tipo de abordagem e discurso presentes, como eles utilizam o conhecimento científico e qual é a noção de efeito estufa presente. Fizemos as mesmas análises para o DVD e comparamos com os conteúdos das redações. Nossos resultados mostram que os alunos escrevem, em sua maioria, textos dissertativos e narrativos sobre as causas e consequências do aquecimento global relacionadas às atividades humanas e as medidas para resolver o problema. Eles usam predominantemente as dimensões ambientalista e pessoal para compor seus textos, e menos da metade utiliza uma abordagem ou linguagem próximas da científica. Dos alunos que utilizam conhecimento científico nas suas redações, metade fornece explicações que justificam suas afirmações. Grande parte não menciona o efeito estufa em seus textos, e poucos estabelecem a relação de que o efeito estufa causa o aquecimento global, mostrando pouco entendimento conceitual. Sobre a apropriação do DVD, de modo geral poderíamos dizer que os alunos não se posicionam diante deste material, mas quando detalhamos as idéias principais e cada dimensão do texto percebemos que eles questionam alguns conteúdos do DVD. Concluímos que o papel de valores pessoais e morais e a consciência ambiental são importantes, mas é necessária maior atenção ao aprendizado de conhecimentos científicos, para que os alunos entendam o fenômeno e saibam escolher melhores alternativas para a resolução desse problema ambiental. / Science education should be structured to provide conditions for students to engage in the scientific culture, learning not only concepts but also the specific practices and language of science, building an intellectual autonomy to make decisions in their real life. Under this assumption, we propose to investigate what students write when they opine about global warming and how they appropriate a publicizing material on the subject. The texts analyzed are from a composition contest sponsored by a television broadcasting company in the region of Ribeirão Preto (SP) with the theme \"Global Warming: what do I have to do with it?\" and the publicizing material is a DVD produced by the company for the schools. We sought to characterize the students\' texts according to the genre of speech that is predominant, the main ideas and the approach and discourse that are present, how they use the scientific knowledge and what concept of greenhouse effect they presented. We analyzed the DVD with the same approach and compared it with the contents of the compositions. Our results show that most students write argumentative and narrative texts about the causes and consequences of global warming linked to human activities and the measures aiming to resolve the problem. They predominantly use personal and environmental dimensions to compose their texts, and less than half of them use an approach or language close to the scientific. Half of the students who use scientific knowledge in their essays provide some kind of explanation that justifies their assertions. Most of them did not mention greenhouse effect in their texts, and few have established the relationship that the greenhouse effect causes global warming, showing little conceptual understanding. Regarding the appropriation of the DVD, in general, we could say that the students do not position themselves before this material, but when we specify the main ideas and each dimension of the texts we see that they question some of the contents of the DVD. We conclude that moral and personal values and environmental awareness are important when it comes to this kind of problem, but we must also pay greater attention to the learning of scientific knowledge if we want students to understand the phenomenon and know how to choose the best alternatives for resolving the problem.

A pecuária de corte que gera emprego e renda para bilhões de pessoas em todo o mundo, vem ganhando destaque pelos impactos negativos causados ao meio ambiente. Isso decorre do sistema extensivo de produção adotado na maioria das regiões produtoras, que consome uma grande quantidade de recursos naturais como terra e água. Nas últimas décadas, a crescente preocupação com o aquecimento global estimulou as investigações sobre as fontes de emissões de Gases Efeito Estufa - GEE. Como resultado dessas investigações tem-se que a pecuária bovina comercial contribui com cerca de 11% das emissões globais causadas pela ação do homem (FAO, 2006). Os gases emitidos por esta atividade são principalmente o metano (CH4), gerado pela fermentação entérica e pelas fezes do animal, e o óxido nitroso (N2O), proveniente das fezes. No Brasil, o rebanho de 180 milhões de cabeças elevou esta atividade a ser a segunda principal emissora de GEE, perdendo apenas para o desmatamento. Os sistemas extensivos também predominam no cenário brasileiro. Uma das formas de mitigar os impactos ambientais é a intensificação da produção através da melhora da qualidade do alimento fornecido aos animais. No caso particular das emissões de GEE isto ocorre porque melhora o processo ruminal e diminui o tempo de vida do animal. Este trabalho teve como objetivo: i) avaliar do ponto de vista econômico o confinamento de animais em fase de terminação, a partir de propriedades modais do Centro-Oeste Brasileiro; e ii) apresentar as mudanças nas emissões de GEE desde a produção do alimento até o animal estar pronto para o abate decorrentes do confinamento, de acordo com a metodologia do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas IPCC. Os resultados mostram que o confinamento dos animais na fase de terminação podem reduzir as emissões em 17%, de 41 kg de CO2 equivalente por quilo de carne produzida (kg CO2 eq./kg carne) para 33 kg CO2 eq./kg carne. Ficou claro também a redução promovida pela melhora no manejo do rebanho. Comparando o pior sistema, em termos das emissões (a pasto e com IEP de 21 meses) com o melhor (confinamento, com IEP de 15 meses) pôde-se perceber uma diferença de 33% na quantidade de CO2 eq/kg carne. Quanto à análise econômica, a intensificação da propriedade, através do confinamento dos animais em fase de terminação, se mostrou inviável para a maioria das propriedades modais apresentadas quando comparado com o sistema a pasto. / The beef cattle industry that generates jobs and income for billions of people around the world has been drawing attention over negative impacts caused to the environment. This is due to the extensive production system adopted in most producing areas, which consumes a large amount of natural resources such as land and water. In recent decades, the growing concern about global warming has stimulated investigations into sources of Greenhouse Gases Emissions GHG. Results show that cattle production accounts about 11% of global emissions caused by human action (FAO, 2006). Gases emitted by this activity are mainly methane (CH4), generated from enteric fermentation and feces, and nitrous oxide (N2O) from feces. In Brazil, the cattle herd comprises 180 million heads and this industry is the second largest in greenhouse gases emissions, only surpassed by deforestation. Extensive systems are also prevalent in the Brazilian scenario. One way to mitigate environmental impacts is to increase production by improving food quality supplied to animals. In the case of GHGs, particularly, this benefit occurs because there is improvement to the ruminal process and reduction of the life span of the animal. This study aimed to: i) assess the economic aspect of confining animals at slaughter phase, originally from modal properties of the Brazilian Center-West, and ii) to show changes in GHG emissions of feedlot system from food production to animal slaughter phase according to the methodology of the Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC. Results show that confinement of animals at slaughter phase can reduce emissions by 17% from 41 kg of CO2 equivalent per kg of meat produced (kg CO2 eq. / kg meat) to 33 kg CO2 eq. / kg meat. Gas reduction deriving from management improvements of the heard was also observed. Comparing the worst system in terms of emissions (pasture and IEP 21 months) with the most effective (confinement, with IEP 15 months) we reported a 33% difference in the amount of CO2 eq / kg meat. Regarding the economic analysis, intensifying production through the confinement of animals at slaughter phase, proved to be unfeasible for most modal properties studied when compared with pasture system.

Esta pesquisa teve como objetivo quantificar a emissão de metano (CH4) proveniente da vinhaça presente em diferentes sistemas de armazenamento e transporte e, adicionalmente, avaliar, por técnicas independentes de cultivo, a microbiota funcional relacionada à produção deste gás. Para atingir esta meta foram realizados três estudos complementares. O primeiro abordou a caracterização dos sistemas de armazenamento e transporte de vinhaça encontrados no Brasil baseado em um questionário aplicado às usinas produtoras de etanol. O segundo visou quantificar as emissões de CH4 em condições de campo provenientes da vinhaça nos canais e tanques e também em laboratório em um estudo de incubação. O terceiro estudo avaliou a microbiota funcional associada à emissão de CH4 através de técnicas independentes de cultivo, como PCR em tempo real (qPCR) e pirosequenciamento. As análises microbiológicas indicaram que as emissões de CH4 são produzidas, preferencialmente, através da decomposição anaeróbia do material orgânico dissolvido da vinhaça depositados no fundo dos sistemas. Estas emissões não são desprezíveis e devem ser consideradas nos cálculos de pegada de carbono do etanol. Nos canais sem revestimento a emissão média em dois anos safras consecutivos apresentou valor de 0,75 kg CO2 eq m-3 de vinhaça, aproximadamente 5 vezes superior às emissões na parte revestida. Nos tanques a emissão foi aproximadamente setenta vezes inferior quando comparada ao canal revestido. O experimento de incubação auxiliou no entendimento de que a vinhaça sozinha não produz quantidades significativas de CH4. Entende-se que os nichos microbianos metanogênicos provavelmente são formados no sedimento, enquanto que a vinhaça mantém as condições de anaerobiose do sedimento necessárias à metanogênese e fornece nutrientes para acelerar a reação. O gênero Methanobrevibacter se mostrou dominante na comunidade microbiana metanogênica, conforme demonstrado pelo pirosequenciamento do gene 16S rRNA. Houve correlação positiva entre a abundância do gene 16S rRNA de Arquéia e dos genes funcionais mcrA e mba com a emissão de CH4. As informações sobre produção e emissão de CH4 e das características da vinhaça constituem informações importantes para tomada de decisão sobre a mitigação e/ou aproveitamento do CH4 gerado para fins econômicos e ambientais. / This research aimed to quantify methane (CH4) emissions from the vinasse in different storage and transportation systems and, additionally, to evaluate the functional microbiota associated with the production of this gas by molecular biology approaches. Three complimentary studies were performed to reach this goal. The first one was related to the characterization of main vinasse storage and transportation systems adopted in Brazil based on a survey administered to the mills, in south-central region of Brazil, producing sugarcane etanol. The second aimed to quantify the CH4 emissions from vinasse in both, field - channels and thanks - and laboratory conditions. The third study evaluated the functional microbiota associated with the CH4 emission by molecular biology approaches like real time PCR ans pyrosequencing. Microbial analysis indicated that CH4 emissions are produced preferably by anaerobic decomposition of the organic material dissolved in the vinasse and deposited on the bottom of the systems. These emissions are not negligible and should be considered in ethanol\'s carbon footprint calculations. At the uncoated part of the channel, the average emission from two crop years was 0.75 kg CO2 eq m-3 of vinasse, about 5 times greater than the emissions at the coated part. Methane emissions from the tank were about seventy times lower than from the uncoated channel. The laboratory experiment supported the understanding that the vinasse alone produces no significant emission of CH4. The microbial methanogenic niches were probably formed in the sediment, while the vinasse keeps sediment anaerobic conditions necessary for methanogenesis and provides nutrients to speed up the reaction. The Methanobrevibacter genus showed dominant in methanogenic microbial community, as demonstrated by pyrosequencing of the 16S rRNA gene. There was a positive correlation between the abundance of 16S rRNA gene Archaea and the functional mcrA and mba genes with the emission of CH4. Information on production and emission of CH4 and vinasse characteristics are important for decision making on mitigation and/or use of gas generated for economic and environmental purposes.