O estudo foi dividido em quatro partes. Na primeira parte analisou-se o impacto do clima na estocagem de carbono em solos de canaviais sem a queima da palhada. Foram escolhidos três regimes climáticos contrastantes do centro-sul do Brasil. O potencial de seqüestro de carbono orgânica no solo (COS) foi determinado, em cada regime climático, de acordo com a taxa anual de carbono remanescente no solo proveniente da palhada depositada. Para obter esta taxa, compararam-se os estoques de COS em canaviais com e sem queima da palhada. Esse ganho anual foi comparado com a entrada anual de carbono via palhada depositada. O ganho anual de COS (0-30 cm) em canaviais sem queima da palhada não resultou em diferenças significativas por clima: 1, 97 Mg ha-1 (clima norte), 2,00 Mg ha-1 (clima centro) e 1,70 Mg ha-1 (clima sul). Os regimes climáticos estudados também não revelaram diferenças significativas entre suas temperaturas e precipitações médias anuais. Porém, o aumento anual de COS um pouco menor no clima sul levou à conclusão que o potencial de seqüestro de carbono diminui ligeiramente em latitudes mais altas, devido à maior precipitação no centro-sul do Brasil. Na segunda parte avaliou-se o impacto da palhada sobre a estabilidade de agregados dos solos, que foi calculada pelo método de fracionamento proposto por Six et al. (2000a). A estabilidade de agregados no solo do canavial sem a queima da palhada aumentou, em média, 15,3% por ano na profundidade 0-30 cm. Na terceira parte, avaliou-se a diferença da estabilidade de agregados entre canaviais e mata nativa. O solo da mata nativa mostrou uma estabilidade de agregados significativamente maior (7,2 vezes). Supõe-se que a estabilidade de agregados seja maior na mata nativa como resultado da maior presença de matéria orgânica e biota no solo. Na quarta parte avaliou-se a origem do carbono nos agregados estáveis em água de fluxo contínuo para determinar que forma de agregação possui a melhor proteção contra a decomposição de carbono. Houve uma diferença significativa de \'delta\'13C entre os macroagregados e microagregados na camada superior, com 10% mais \'delta\'13C nos macroagregados. Isto indica mais carbono derivado da cobertura vegetal atual (C4), ou seja, mais incorporação da palhada nos macroagregados. O \'delta\'13C da fração de partículas livres ou agregados não estáveis em água de fluxo contínuo é menor em todas as profundidades, indicando que a matéria orgânica recente (C4) encontra-se no solo principalmente de forma agregada estável em água, evidenciando seu papel fundamental na estabilidade dos agregados. Constatou-se também, que quanto mais novo o macroagregado, maior o seu teor em carbono. Nos microagregados verificou-se o efeito contrário. Quanto mais velho o microagregado, maior o seu teor em carbono. Isso indica que o microagregado possui uma melhor proteção contra a decomposição de carbono, e também a capacidade de um aumento no teor de carbono, no decorrer do tempo, em virtude da assimilação de carbono mais novo. Conclui-se, que em termos de seqüestro de carbono de longa duração, é propício avaliar mecanismos de proteção do carbono recalcitrante dentro dos microagregados e estudar como técnicas agrícolas podem proteger melhor esta fração / The study was divided in four parts. The first part investigated climate impact on soil carbon stocks in sugar cane fields cultivated without green trash burning. For this purpose, three contrasting climates were chosen in Central and Southern Brazil. The sequestration potential of soil organic carbon (SOC) was determined for each climate, calculating how much of the carbon derived from deposited green trash remains in the soil every year. To obtain this rate, SOC stocks of sugar cane fields cultivated with and without green trash burning were compared. The annual difference (0-30 cm) did not differ significantly between climates: 1, 97 Mg ha-1 (Northern Climate), 2,00 Mg ha-1 (Central Climate) and 1,70 Mg ha-1 (Southern Climate). The climates did not show significant differences between their average annual temperatures and their annual precipitation. Nevertheless, a slightly smaller gain of SOC stocks in the Southern Climate leads to the conclusion that higher latitudes tend to stock slightly less COS due to higher annual precipitation. The second part evaluated the impact of green trash deposition on soil aggregate stability, which was calculated according to Six et al. (2000a). Soil aggregate stability under sugar cane fields cultivated with green trash burning had an average increase of 15,3% for soil depth 0-30 cm. The third part studied soil aggregate stability between sugar cane and natural forest vegetation. The forest soil revealed significantly higher (7,2 times) aggregate stability, supposedly due to higher organic matter content and more soil biota. The forth part examined the origin of carbon inside water-stable aggregates to determine which aggregation form provides better protection against carbon decomposition. The top soil layer showed a significant difference in \'delta\'13C between macro-aggregates (10% more \'delta\'13C) and microaggregates which means that more carbon derived from green trash (C4) was incorporated in macro-aggregates. \'delta\'13C of free soil particles or water-unstable aggregates is smaller for all soil layers indicating that fresh organic matter (green trash) is predominantly encountered in a water stable aggregated form in the soil. Furthermore, a correlation analysis revealed that more recent macro-aggregates had higher C content. The opposite was observed for micro-aggregates: the older the micro-aggregate, the higher its carbon content, leading to the conclusion that microaggregates protect carbon better against decomposition and are also capable to enrich their carbon pool through C assimilation. Given its long-term soil carbon sequestration potential, it is recommended to investigate carbon protection mechanisms for the recalcitrant C pool in micro-aggregates and also to study how agricultural techniques could improve the protection of the recalcitrant C pool

Though heavily criticized, the Kyoto Protocol has stood out as the key political tool in addressing climate change. However the only of its instruments (IET, JI, CDM) that allows industrialized and developing countries to cooperate towards mitigation of GHGs is CDM. The underlying assumption of forestry CDM is that forest plantations (afforestation/ reforestation) might help to remove carbon dioxide (the most representative GHG) emissions. This assumption takes for granted that forest plantations might compensate for the loss of natural forests. Therefore this alleged trade-off constitutes the very focus of this study. Due to high monetary price instability in brand new markets, like the carbon offset one, the analysis abstracts out money variables. Additionally, this engine helps overcome the trap set up by monetary prices as scarcity indicators. Thus, to go along with the bioeconomic analysis, a Gordon-Schaefer fishery-like model is applied to carbon forest sequestration in Rio Grande do Sul. This state is thought of bringing an interesting picture to the analysis of the claimed trade-off between natural and planted forests. This owes both to Rio Grande do Sul s unworthy deforestation rates and to its high natural-to-planted forest ratio. This land use assortment is thought of as if there were two countries or regions: a forest-rich one, where natural forests still remain, and a forest-poor one, where afforestation and/or reforestation takes place. Only physical units (MtC) are used to calculate exchange and interest rates as well as non-monetary prices. Next, a function that assigns the land use to natural and planted forests is arrived at. As such, it works as the emission removal demand. On the other hand, the emission supply function depends on the economic growth rates. The results show that, eventually, the sustainability of economic growth hinges on a region s or country s ecological situation namely, equilibrium, credit or debt. The economic and environmental advantages of each mitigation strategy CDM and natural forest conservation are crosschecked. A nearly 40-year long overshoot rate is, after all, estimated for the forest sector in Rio Grande do Sul. The estimates suggest that CDM might help relieve environmental stress only where ecological credit is reported. Where ecological debt is already on, CDM was found unable to compensate for conservation disregard. / Apesar das críticas que tem sofrido, o Protocolo de Kyoto tem-se constituído na principal ferramenta política para enfrentar a mudança climática. No entanto o único de seus instrumentos (comércio internacional de emissões, implementação conjunta e MDL) que prevê a cooperação entre países industrializados e em desenvolvimento para mitigar as emissões de GEE é o MDL. A modalidade florestal do MDL pressupõe que as plantações florestais (florestamento/reflorestamento) podem ajudar na remoção das emissões de dióxido de carbono (o GEE mais representativo). Esse pressuposto aceita que as plantações florestais podem compensar a perda de florestas naturais. Por isso esse proclamado trade-off constitui o foco principal deste estudo. Devido à grande instabilidade dos preços monetários em mercados incipientes como o do carbono, a análise abstém-se de utilizar variáveis monetárias. De resto, esse artifício ajuda a contornar certas dificuldades decorrentes da utilização dos preços monetários como indicadores de escassez. Assim, a análise bioeconômica prossegue com a aplicação, ao seqüestro florestal de carbono no Rio Grande do Sul, de um modelo similar ao de Gordon-Schaefer, tradicionalmente empregado na gestão da pesca. Por duas razões principais, o caso do Rio Grande do Sul contribui para a análise do suposto trade-off entre florestas naturais e plantadas. Em primeiro lugar, por não se registrarem taxas de desmatamento pronunciadas no estado. Em segundo lugar, pela elevada proporção de florestas naturais em relação às florestas plantadas em seu território. A repartição do uso do solo entre as florestas é utilizada para estudá-las como se representassem nações ou regiões diferentes: uma, rica em florestas, onde as formações florestais nativas permanecem em pé; outra, pobre em florestas, onde as plantações florestais se estabelecem através de florestamento e/ou reflorestamento. Apenas unidades físicas (MtC) são utilizadas para calcular taxas de câmbio, taxas de juro e preços não-monetários. A seguir, deduz-se uma função que reparte o uso da terra entre florestas naturais e plantadas. Essa função equivale à demanda por remoção de emissões. Sua contraparte é a função oferta de emissões, que depende das taxas de crescimento econômico. Os resultados mostram como, em última análise, a sustentação do crescimento econômico está condicionada à situação ecológica (dívida, crédito ou equilíbrio) de um país ou região. Em cada cenário, confrontam-se as vantagens econômicas e ambientais das estratégias do MDL e da conservação de florestas naturais. Além disso, estima-se uma taxa de overshoot para a atividade florestal no Rio Grande do Sul ao longo dos últimos 40 anos aproximadamente. As estimativas sugerem que o MDL pode aliviar pressões ambientais somente onde se registre crédito ecológico. Onde o endividamento ecológico já esteja em curso, o MDL não substitui a conservação.