Objetivou-se neste trabalho avaliar a variabilidade espacial e temporal do carbono no solo produzindo um mapa, sobre esse tema para toda a área da Estação Experimental de Mogi Mirim (EE Mogi Mirim), juntamente com a análise dos fluxos dos gases de efeito estufa (CO2, N2O e CH4) e a relação desses dois fenômenos com as variáveis do solo nos diferentes usos da terra. Para se alcançar objetivo proposto com relação aos estoques de carbono e avaliação das variáveis do solo foi feita a coleta e o prepara das amostras nas profundidades de 00 até 30 cm, foi feito o georreferenciamento e determinação dos teores de carbono, densidade do solo, calculo dos estoques de carbono e determinação da cor do solo. Por sua vez para o estudo e entendimento dos fluxos dos gases de efeito estufa (GEE), comparou-se um talhão considerado sem perturbação (Talhão 41) e a partir desse talhão avaliou-se comparativamente em uma seqüência com ambientes com histórico de uso da terra representativo da área com manejos. Os fluxos dos gases CO2, N2O e CH4 foram medidos utilizando-se câmaras estáticas. Nos resultados obtidos foi aplicada a estatística descritiva clássica e geoestatistica para avaliar a freqüência e distribuição dos dados. Resultados relativos as variáveis do solo mostram que praticamente a grande maioria tende a diminuir com a profundidade (Ca, soma das bases, CTC, acidez potencial e carbono). Por sua vez o pH é sempre muito alto nas 3 camadas e a saturação por bases e o magnésio são muito baixos e permanecem inalterados em todas as profundidades. A variabilidade espacial dos estoques de carbono possui características isotrópicas. Especificamente na profundidade 00 - 10 cm, o modelo teórico que melhor se ajustou foi o exponencial, na profundidade 10 - 20 cm foi o esférico e na profundidade 20 - 30 cm foi o exponencial. Os estoque de C na profundidade 00 10 cm, tiveram como média 22.8 ton C/ ha-1, sendo o maior valor de 42.9 ton C/há-1 e o menor valor de 10.3 ton C/há-1. Na profundidade 10 - 20cm, a média do estoque de carbono foi de 14.9 ton C/há-1, sendo o maior valor de 31.5 ton C/há-1 e o menor valor de 6.99 ton C/há-1. Na profundidade 20 -30 cm, a média do estoque de carbono foi de 11.45 ton C/há-1, sendo o maior valor de 25.28 ton C/há-1 e o menor valor de 6.3 ton C/há-1. Os resultados das análises dos fluxos do gás carbônico, como um todo mostra que a respiração do solo variou entre 75.3 e 164.4mgC m-2 h-1. Relativo aos fluxos de N2O os valores médios para as emissões variaram entre 8,85 e 51,94 \'mü\'gN m-2 h-1, enquanto que a absorção variou, entre -1,32 e - 4,59 \'mü\'gN m-2 h-1. Os resultados dos fluxos do gás metano médio ficaram entre 4,63 e 31,51 mgC m-2 h-1, enquanto que os valores de oxidação média ficaram entre -5,41 e -22,79 mgC m-2 h-1 / The aim here is to evaluate the spacial and transient variability of carbon in soil, producing a map about this subject for all the area of the Experimental Station of Mogi Mirim (Estação Experimental de Mogi Mirim EE Mogi Mirim), with the emissions analyzes of greenhouse gases effect (CO2, N2O e CH4), and the relation between these phenomenon with the soil variables in different uses of the land. In order to reach the proposed objective related to the carbon storages, and the variable evaluation of the soil, a sample collect and preparation were made at a depth from 00 to 30cm. It was also made the georeferencial and the carbon levels determination, density of soil, the estimate of carbon storages, and the determination of soil color. The study and understanding of the greenhouse gas emissions (GGF), a área considered without disturbing, and from it a comparative evaluation in a sequence of environments with historical land use representative of the management area. The CO2, N2O and CH4 gas emissions were measured by using static chambers. In the results obtained, it was applied the classic statistic description and geostatistics to evaluate the frequency and the distribution of data. Results related to the soil variables show that the major trend to decrease, according to the depth (Ca, sum of bases, CTC, potential acidity, and carbon). On the contrary, the pH is always very high in 3 layers, and the saturation for bases and the magnesium are very low, maintaining unchangeable in all depths. The variability of the carbon storages have isotropic characteristics. Specifically in depth 00 - 10cm, the theorical model that better adjusted was the exponential; in depth 10 - 20cm, it was the spherical, and in depth 20 - 30cm it was the exponential. The carbon storage in depth 00-10cm had as na average 22.8ton C / ha-1, being the highest value of 42.9 ton C/ha-1, and the lowest value of 10.3 ton C/ha-1. In depth 10 - 20 cm, the average of carbon storage was 14.9 ton C/ha-1, being the highest value of 31.5 ton C/ha-1, and the lower value of 6.99 ton C/ha-1. In depths of 20 - 30cm, the average of carbon storage was of 11.45 ton C/há-1, being the highest value of 25.28 ton C/ha-1, and the lowest of 6.3 ton C/ha-1 The analyze results of carbon gás emissions as a whole, shows that the soil breath varied between 75.3 e 164.4 . mgC m-2 h-1 . Regard to N2O emissions, the average values to emissions varied between 8.85 and 51.94 \'mü\'gN m-2 h-1, while the absorption varied, between -1.32 e - 4.59 \'mü\'gN m-2 h-1. The results of average methane gas were between 4.63 e 31.51 mgC m-2 h-1, while the average oxidation values were between -5.41 e -22.79 mgC m-2 h-1

O presente trabalho consistiu na produção de uma síntese sobre os principais aspectos do ciclo biogeoquímico do carbono, envolvendo aspectos recentes do efeito estufa na atmosfera, sendo também contextualizadas as políticas públicas e seus mecanismos sócio-econômicos; inserida num contexto atual, das mudanças climáticas, intimamente relacionadas à Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, Protocolo de Kyoto e Mecanismos de Desenvolvimento Limpo. Os ecossistemas terrestres prestam enorme contribuição de serviços ambientais ao homem na forma de oferta de água, alimentos e insumos gerais. Estes ganhos são sustentáveis na medida em que haja um equilíbrio estável entre a entrada e saída de certas variáveis. Ainda não se entende satisfatoriamente a funcionalidade dos ecossistemas naturais e sua plena interação com o clima, nas escalas local, regional e global; portanto, é uma responsabilidade social antecipar o entendimento dessa relação, antes que tudo se transforme. Não se sabe ao certo todas as conseqüências do aumento excessivo na temperatura terrestre, mas são esperadas alterações profundas em diversos ecossistemas, por exemplo: descongelamento das calotas polares e o conseqüente alagamento de regiões costeiras, alterações de intensidade e freqüência de chuvas, e alteração do metabolismo vegetal. São também previstas conseqüências na mudança das zonas climáticas e agrícolas e o desaparecimento de espécies sensíveis a esta mudança de temperatura. Procurando atingir o objetivo final da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, em Kyoto – Japão, foi proposto o Protocolo de Kyoto, no sentido de possibilitar alcançar a estabilização das concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera, num nível que não interfira perigosamente no sistema climático. Estabelece metas e prazos para controlar num primeiro esforço os principais gases de efeito estufa. Foram estabelecidos três mecanismos para auxiliar os países desenvolvidos no cumprimento de suas metas de redução ou limitação de emissões de gases de efeito estufa. Um desses mecanismos foi definido como Mecanismo de Desenvolvimento Limpo - MDL, sua implementação interessa particularmente aos países em desenvolvimento, pois permitirá a transferência de recursos e tecnologias para a redução de emissões. Neste contexto, exigi-se da classe cientifica respostas mais precisas e rápidas do entendimento de todos os processos envolvidos. O acompanhamento de projetos é importante, gerando informações para análises técnicas, científicas, sociais, ambientais e econômicas, que serão demandadas nas futuras negociações relativas à mitigação da mudança do clima. / The present work intends to present a synthesis of the information which is distributed in several areas. It approaches the main aspects of the global carbon cycle, including the recent greenhouse effect in the atmosphere, also including the political argumentation and the socioeconomic mechanisms associated. The work also brings a critical revision of the framework related to the United Nations Framework Convention on the Climate Change, the Kyoto Protocol and the Clean Development Mechanism. The terrestrial ecosystems provide enormous contribution of environmental services to the human beings in terms of water, foods, and general inputs supplies. The sustainability of this provision relies on the maintenance of the input/output equity of matter and energy throughout time. There is still no clear understanding of the natural ecosystems functioning and their interactions with climate in a broad perspective, from local to regional and global scales. Therefore it is a social responsibility to anticipate the understanding of this relation, before everything changes. The effects on the ecosystems of the temperature increase in the Earth surface are not fully understood, but strong changes are expected and some are already being measured in several ecosystems, for instance: mountain glaciers and the ice cap in the North Pole are declining, with foreseeable consequences of increasing sea level and flooding of coastal areas; changes in the cycle and intensity of rain events; changes in plant metabolism and distribution of agricultural species, interfering in food production and safety. The Kyoto Protocol was proposed aiming to achieve the objectives of the United Nations Framework Convention on the Climate Change, building the legal and political background for the Nations to lessen and stabilize the concentrations of greenhouse gases in the atmosphere. The Protocol established mechanisms for reduction and mitigation of greenhouse gases emissions including developed and developing countries. In terms of economical and technological gains, the Clean Development Mechanism – CDM, was one of the proposed mechanism of the Kyoto Protocol, which is particularly interesting to the developing countries. This mechanism allows resources and technologies transference for the reduction of GHG emissions in developing countries. In this context, the scientific community is an important component to bring more precise and fast answers to the understanding of all of the processes related to the actual influence of the Human kind in the planet.

As ações decorrentes das atividades econômicas e industriais têm provocado alterações na biosfera, resultando na quase duplicação da concentração de Gases de Efeito Estufa (GEE) na atmosfera durante o período de 1750 a 1998. A alteração da concentração dos GEE poderá desencadear um aumento da temperatura média no planeta entre 1,4 e 5,8°C nos próximos cem anos (IPCC, 2001a). Para tratar do problema do efeito estufa e suas possíveis conseqüências sobre a humanidade foi estabelecida em 1992, durante a Rio 92, a Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas. A Conferência das Partes realizada em Quioto em 1997 destaca-se como uma das mais importantes, uma vez que durante sua realização foi estabelecido um acordo onde se encontram definidas metas de redução da emissão de GEE para os países do ANEXO B (países do ANEXO I com compromissos de redução das emissões de GEE), além de critérios e diretrizes para a utilização dos mecanismos de mercado. Este acordo ficou conhecido como Protocolo de Quioto e estabelece que os países industrializados devem reduzir suas emissões em 5,2% abaixo dos níveis observados em 1990 entre 2008-2012 (primeiro período de compromisso). O Protocolo criou o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). A idéia do MDL consiste em que cada tonelada de CO2 deixada de ser emitida, ou retirada da atmosfera por um país em desenvolvimento, poderá ser negociada no mercado mundial através de Certificados de Emissões Reduzidas (CER). Esta tese teve como objetivo geral caracterizar o "mercado de carbono", em especial a participação do Brasil através do MDL. Para tanto foi feita uma análise de como este mercado está sendo formado e como deverá ser sua evolução até a possível formação de mercados futuros. Os objetivos específicos foram: 1) Determinar o tamanho do mercado global e a participação do Brasil (através do MDL) em diversos cenários; e, 2) Analisar se os CER gerados em projetos de MDL, em especial por projetos de seqüestro de carbono, poderiam se tornar uma "commodity ambiental" ou não. Ficou claro que o mercado de carbono já é uma realidade, porém encontra-se em um estágio inicial de sua formação. Para estimar o tamanho do mercado utilizou-se o Modelo CERT (Carbon Emission Reduction Trade). Nos cenários de referência do Modelo a maior participação brasileira no mercado de CER foi de apenas 3,4% (Cenário 7), através da venda de 14,4 milhões de toneladas de carbono, gerando um receita de US$ 237 milhões ao custo de US$ 106,3 milhões. O lucro de todos os projetos de MDL no Brasil foi de US$ 130,7 milhões. Nos cenários alternativos a maior participação foi de 17,8% (Cenário Alternativo 7), através da venda de 32,1 milhões de toneladas de carbono, gerando um receita de US$ 525,6 milhões ao custo de US$ 198 milhões. O lucro de todos os projetos de MDL no Brasil neste caso foi de US$ 327,6 milhões. / The economic and industrial anthropogenic activities are increasing the Green House Gas (GHG) atmospheric concentration. These gases can increase the atmosphere temperature in 1.4 to 5.8°C in the next hundred years (IPCC, 2001a). To solve this problem was created in 1992 the United Nations Framework Convention on Climate Change. The Conference of the Parties held at Kyoto in 1997 was one of the most important, since it created an international agreement about the GHG emission reductions to the ANNEX B countries. This agreement is called the Kyoto Protocol and it determine that the industrialized countries should decrease the GHG emissions in 5,2% below the 1990 levels between 2008-2012 (first period commitment). The Protocol also created the Clean Development Mechanism (CDM). The idea of the CDM is that each tone of CO2 that is reduced or sequestered from the atmosphere by a developing country can be negotiated through Certified Emission Reduction (CER).This thesis had the main objective of understand the "carbon market", in special the Brazilian participation through the CDM. The specific objectives was: 1) Determine the size of the global market and the Brazilian participation (through the CDM) in different scenarios; and, 2) To analyze if the CER created by forest projects can be a environmental commodity. It was clear that the carbon market exists but is in an initial phase. To estimate the size of the market the CERT (Carbon Emission Reduction Trade) Model was used. In the reference scenarios the best Brazilian participation, through the CER, was only 3.4% (Scenario 7), selling 14.4 millions tons of carbon, with a revenue of US$ 237 millions and costs of US$ 106.3 millions. The profits of all CDM projects in Brazil was US$ 130,7 millions. In the alternative scenarios the best Brazilian participation was 17.8% (Alternative Scenario 7), selling 32.1 millions tons of carbon, with a revenue of US$ 525.6 millions and costs of US$ 198 millions. In this case the profits of all CDM projects in Brazil was US$ 327.6 millions.

Orientadores: Arnaldo Cesar Walter, Fernando Cardozo Fernandes Rei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:10:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_KamylaBorgesda_D.pdf: 6584850 bytes, checksum: f9cedaa0b7d809a1e7ca74de744ebb2c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A presente tese teve como objetivo principal analisar o papel de Brasil, Índia e China para a efetividade do regime climático pós-2012. Para tanto, foi preciso avaliar a efetividade do regime climático atual, perscrutar sobre os desafios da efetividade do futuro regime climático, identificar as principais semelhanças e diferenças entre o Brasil, a China e a Índia, em termos de contribuição para o efeito estufa adicional, analisar a posição oficial de cada um dos três países e perscrutar o papel desejável do Brasil no regime pós 2012. De modo a cumprir o objetivo proposto, realizou-se uma breve explanação sobre os aspectos científicos das mudanças climáticas, dando-se destaque para os desafios colocados a decisão política; fez-se uma analise do regime climático vigente, de modo a se identificar os principais aspectos foco da discussão sobre o futuro regime; procedeu-se a uma analise dos principais pontos de discussão sobre o regime climático pós-2012, com destaque para a efetividade ambiental do regime, a eficiência econômica e a equidade. Tais aspectos foram então avaliados sob a perspectiva política, de modo a destacar sua inserção na evolução das negociações internacionais. Buscou-se focar nos três países avaliados, levantando-se-lhes o perfil de emissões, energia e uso da terra, dados demográficos, econômicos e sociais, assim como sua postura política nas negociações internacionais. Realizadas todas essas analises, identificou-se a importância do Brasil, da China e da Índia para a efetividade do regime climático pós-2012, seja em função de sua crescente contribuição para as emissões de gases de efeito estufa, seja por forca de seu papel econômico, tanto no que diz respeito a distribuição dos custos de mitigação quanto ao cenário atual de crescente interdependência econômica. Também se constatou a ausência de correlação direta entre as emissões brasileiras de gases de efeito estufa e o desenvolvimento socioeconômico do pais, já que a maior parte decorre de desmatamentos ilegais. Entendeu-se que a postura brasileira há de focar-se nas oportunidades da assunção de compromissos voluntários relativos a redução das taxas de desmatamento / Abstract: This study aims at analyzing the role of Brazil, India and China for the of the international post-2012 climate change regime effectiveness. In order to meet this goal, it was necessary to evaluate the present climate regime effectiveness, to identify the main similarities and differences between Brazil, India and China, in terms of their contribution to greenhouse effect, to analyze their official position in the international negotiations and to evaluate the desirable role of Brazil in the post-2012 climate regime. The scientific aspects of climate change were briefly explored, in order to highlight the main challenges faced by the political decision. The present climate change regime was analyzed, in order to pose the main aspects of climate change discussion. The post-2012 climate regime effectiveness was posed in terms of wide participation of main countries and the need to bring together two main points: economic efficiency and equity. Then, the climate change international negotiation evolution was presented. After this general approach, this study has focused Brazil, India and China national circumstances, such as their greenhouse gases emissions profile, energy and land use sectors, demographic, economic and social indicators, as well their political position in the climate change international negotiations. As a result of such analysis, it was possible to identify the importance of Brazil, India and China for the post-2012 climate change regime effectiveness, first, because of their major contribution to greenhouse gases emissions, and second, because of their economic role, both in terms of mitigation costs distribution and in terms of the international economic interdependence. It was also identified the absence of direct relationship between Brazilian emissions and the country's socioeconomic development, considering that most of Brazil's emission come from illegal deforestation. It was concluded that Brazil could benefit in a scenario of position flexibility, assuming voluntary commitments related to deforestation reduction / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Engenharia Mecânica

The systemic relationship between the human entity and its environment, under the constraint of its function, were used as the perfect example to design and create the systemic relationship of an urban regenerative building with its economical, environmental and social context in the Inner City of Pretoria. / Dissertation (MArch (Prof))--University of Pretoria, 2005. / Architecture / unrestricted

Os aterros de disposição de resíduos sólidos urbanos são equipamentos que, necessariamente, devem ser integrados ao sistema de saneamento e proteção à saúde pública das municipalidades. Independentemente se bem planejados, construídos e operados, os mesmos oferecem impactos ambientais aos locais onde estão implantados e ao seu entorno. Os referidos aterros são fontes de emissão antropogênica de gases indutores do efeito estufa global, como o metano (\'CH IND.4\') e o dióxido de carbono (\'CO IND.2\'). O presente trabalho teve por objetivo medir, estimativamente, in situ, a contribuição destes equipamentos no fluxo destes gases na natureza. Para isso, foram desenvolvidas duas campanhas em oito aterros de municípios do estado de São Paulo (Brasil) nos anos de 2006 e 2007. Foram medidas a concentrações de \'CH IND.4\' e \'CO IND.2\' no ar ambiente dos aterros, a emissão solo-ar e o fluxo a partir dos dissipadores verticais, quando presentes. As amostras coletadas do GAS foram analisadas por cromatografia gasosa. Os resultados evidenciaram que as concentrações de \'CH IND.4\' e \'CO IND.2\' na atmosfera dos aterros foram de 18.000 ppm e 5.500 ppm, respectivamente. Estes valores corresponderam a dez mil vezes e quinze vezes maiores que aquelas medidas em locais distantes dos aterros (background). Os resultados das medidas do fluxo solo-ar apontaram para uma grande variabilidade desta emissão, entre os sítios da coleta, entre os aterros e entre as campanhas. As taxas médias de emissão solo-ar variaram de 5,66 g/\'M POT.2\'.d a 148,20 g/\'M POT.2\'.d para \'CH IND.4\' e de 17,78 g/\'M POT.2\'.d a 223,04 g/\'M POT.2\'.d para \'CO IND.2\'. A emissão estimada solo-ar para os aterros variou de 276,82 a 75.730,20 toneladas por ano de \'CH IND.4\' e de 501,02 a 76.312,74 toneladas por ano para o \'CO IND.2\'. A emissão estimada para os aterros a partir dos dissipadores verticais variou de 73,52 a 307,31 toneladas para \'CH IND.4\' e de 165,83 a 692,32 toneladas por ano para o \'CO IND.2\'. Os resultados também evidenciaram que a concentração dos gases no ar ambiente dos aterros e a emissão solo-ar, especialmente, pareceram independer da operação dispensada: caso aterros sanitários, controlados ou lixões. Todos apresentaram muitas semelhanças no processo de emissão. Mesmo a presença do sistema de sucção do GAS para alimentar a usina termoelétrica (UTEB) no aterro Bandeirantes, São Paulo, Capital, não o diferenciou dos demais. De modo geral, não foi possível correlacionar variáveis que apontassem para tendências gerais na emissão destes sistemas de disposição de RSU. Com base nos resultados supracitados, este trabalho sugere futuras perspectivas de pesquisas. / Urban solid waste disposal landfills are equipments that must be integrated with the drainage and protection of the public health of municipalities system. Regardless of whether they are well planned, built and operated, they offer environmental impacts to the areas where they are deployed and their surroundings. The present work aimed at measuring, as estimates, in situ, the contribution of the aforementioned equipments in the flux of these gases in nature. The research was developed in 2006 and 2007 in two campaigns in eight municipal solid waste landfills in the state of São Paulo, Brazil. Concentrations of \'CH IND.4\' and \'CO IND.2\' were measured in the air from landfills; the ground-air emission and the flux from vertical drains, when present. The samples collected of the GAS were analyzed utilizing gas chromatography. The results showed that the concentrations of \'CH IND.4\' and \'CO IND.2\' in the atmosphere from landfills were 18,000 ppm and 5,500 ppm, respectively. These values correspond to ten thousand and fifteen times greater than those measured on places far away from landfills (background). The results of the ground-air flux indicated a great variability of this emission, not only among the collection sites, but also among the landfills and between the campaigns. The average ground-air emission ranged from 5.66 g/\'M POT.2\'.d to 148.20 g/\'M POT.2\'.d for \'CH IND.4\' and from 17.78 g/\'M POT.2\'.d to 223,04 g/\'M POT.2\'.d for \'CO IND.2\'. The estimated ground-air emission for the landfills ranged from 276.82 to 75,730.20 tons per year of \'CH IND.4\' and from 501.02 to 76,312.74 tons per year for \'CO IND.2\'. The estimated emission for the landfills from the vertical drains ranged from 73.52 to 307.31 tons per year for \'CH IND.4\' and from 165.83 to 692.32 tons per year for \'CO IND.2\'. The results also showed that concentration of gases in the environment air of landfills and the emission, especially ground-air, seems to be independent of the operation given: whether it is sanitary landfill, controlled landfill, or dump. They all presented many similarities in the emission process, and major differences among them were not elucidated. Even the presence of the suction system of the GAS to feed the thermoelectric plant (UTEB) at the Bandeirantes landfill, located at the capital of São Paulo, did not differentiate it from the other landfills from the \'CH IND.4\' and \'CO IND.2\' emission perspective. In a nutshell, it was not possible to correlate variables that pointed to general trends in the emissions of these USW disposal equipments. Based on these results, future prospects for research are suggested.

Os aterros de disposição de resíduos sólidos urbanos são equipamentos que, necessariamente, devem ser integrados ao sistema de saneamento e proteção à saúde pública das municipalidades. Independentemente se bem planejados, construídos e operados, os mesmos oferecem impactos ambientais aos locais onde estão implantados e ao seu entorno. Os referidos aterros são fontes de emissão antropogênica de gases indutores do efeito estufa global, como o metano (\'CH IND.4\') e o dióxido de carbono (\'CO IND.2\'). O presente trabalho teve por objetivo medir, estimativamente, in situ, a contribuição destes equipamentos no fluxo destes gases na natureza. Para isso, foram desenvolvidas duas campanhas em oito aterros de municípios do estado de São Paulo (Brasil) nos anos de 2006 e 2007. Foram medidas a concentrações de \'CH IND.4\' e \'CO IND.2\' no ar ambiente dos aterros, a emissão solo-ar e o fluxo a partir dos dissipadores verticais, quando presentes. As amostras coletadas do GAS foram analisadas por cromatografia gasosa. Os resultados evidenciaram que as concentrações de \'CH IND.4\' e \'CO IND.2\' na atmosfera dos aterros foram de 18.000 ppm e 5.500 ppm, respectivamente. Estes valores corresponderam a dez mil vezes e quinze vezes maiores que aquelas medidas em locais distantes dos aterros (background). Os resultados das medidas do fluxo solo-ar apontaram para uma grande variabilidade desta emissão, entre os sítios da coleta, entre os aterros e entre as campanhas. As taxas médias de emissão solo-ar variaram de 5,66 g/\'M POT.2\'.d a 148,20 g/\'M POT.2\'.d para \'CH IND.4\' e de 17,78 g/\'M POT.2\'.d a 223,04 g/\'M POT.2\'.d para \'CO IND.2\'. A emissão estimada solo-ar para os aterros variou de 276,82 a 75.730,20 toneladas por ano de \'CH IND.4\' e de 501,02 a 76.312,74 toneladas por ano para o \'CO IND.2\'. A emissão estimada para os aterros a partir dos dissipadores verticais variou de 73,52 a 307,31 toneladas para \'CH IND.4\' e de 165,83 a 692,32 toneladas por ano para o \'CO IND.2\'. Os resultados também evidenciaram que a concentração dos gases no ar ambiente dos aterros e a emissão solo-ar, especialmente, pareceram independer da operação dispensada: caso aterros sanitários, controlados ou lixões. Todos apresentaram muitas semelhanças no processo de emissão. Mesmo a presença do sistema de sucção do GAS para alimentar a usina termoelétrica (UTEB) no aterro Bandeirantes, São Paulo, Capital, não o diferenciou dos demais. De modo geral, não foi possível correlacionar variáveis que apontassem para tendências gerais na emissão destes sistemas de disposição de RSU. Com base nos resultados supracitados, este trabalho sugere futuras perspectivas de pesquisas. / Urban solid waste disposal landfills are equipments that must be integrated with the drainage and protection of the public health of municipalities system. Regardless of whether they are well planned, built and operated, they offer environmental impacts to the areas where they are deployed and their surroundings. The present work aimed at measuring, as estimates, in situ, the contribution of the aforementioned equipments in the flux of these gases in nature. The research was developed in 2006 and 2007 in two campaigns in eight municipal solid waste landfills in the state of São Paulo, Brazil. Concentrations of \'CH IND.4\' and \'CO IND.2\' were measured in the air from landfills; the ground-air emission and the flux from vertical drains, when present. The samples collected of the GAS were analyzed utilizing gas chromatography. The results showed that the concentrations of \'CH IND.4\' and \'CO IND.2\' in the atmosphere from landfills were 18,000 ppm and 5,500 ppm, respectively. These values correspond to ten thousand and fifteen times greater than those measured on places far away from landfills (background). The results of the ground-air flux indicated a great variability of this emission, not only among the collection sites, but also among the landfills and between the campaigns. The average ground-air emission ranged from 5.66 g/\'M POT.2\'.d to 148.20 g/\'M POT.2\'.d for \'CH IND.4\' and from 17.78 g/\'M POT.2\'.d to 223,04 g/\'M POT.2\'.d for \'CO IND.2\'. The estimated ground-air emission for the landfills ranged from 276.82 to 75,730.20 tons per year of \'CH IND.4\' and from 501.02 to 76,312.74 tons per year for \'CO IND.2\'. The estimated emission for the landfills from the vertical drains ranged from 73.52 to 307.31 tons per year for \'CH IND.4\' and from 165.83 to 692.32 tons per year for \'CO IND.2\'. The results also showed that concentration of gases in the environment air of landfills and the emission, especially ground-air, seems to be independent of the operation given: whether it is sanitary landfill, controlled landfill, or dump. They all presented many similarities in the emission process, and major differences among them were not elucidated. Even the presence of the suction system of the GAS to feed the thermoelectric plant (UTEB) at the Bandeirantes landfill, located at the capital of São Paulo, did not differentiate it from the other landfills from the \'CH IND.4\' and \'CO IND.2\' emission perspective. In a nutshell, it was not possible to correlate variables that pointed to general trends in the emissions of these USW disposal equipments. Based on these results, future prospects for research are suggested.

The terrestrial water, energy and carbon cycles are tightly coupled through land-atmosphere (L-A) interactions, not only regulating local plant physiological activities and also modulating regional and global climate. With ongoing anthropogenic greenhouse gas emissions, many of these interactions can be modified and complicated. To better anticipate and adapt to future climate, it is of great importance and necessity to deepen and refine our understanding of the complex L-A interactions. In this dissertation, three topics are investigated across the ecosystem, regional and global scales respectively, throughout which, the critical role of dryness or drying in the context of global warming is highlighted. 𝐂𝐡𝐚𝐩𝐭𝐞𝐫 𝟏: Evapotranspiration (ET) is a key component that connects the continental water, carbon and energy cycles and a proxy that measures the coupling strength between the biosphere and atmosphere. A wide range of biophysical factors, which usually exhibit nonlinearity and strong covariation, collectively modulate ET and complicate the overall understanding of ET dynamics. In the first study, the causal discovery frameworks PCMCI+ and Latent PCMCI are utilized with integrated priori physical knowledge to identify the dominant drivers and constraints of ET in the growing seasons across sites, with a particular focus on the role of site dryness degree. The Dryness Index (DI), defined as the ratio of annual mean net radiation to precipitation, has been introduced to assess the water availability relative to energy supply at different locations. By analyzing the daily observations from 115 flux tower sites and satellite remote sensing, it has been discovered that the feedbacks around ET are mediated by the degree of dryness: at sites with adequate water supply (using PCMCI+, the DI value averaged from such sites is 1.33), the atmospheric conditions, including incoming solar radiation and atmospheric demand for water (indicated by vapor pressure deficit, VPD), prevail in driving ET; in contrast, in semi-arid and arid areas where the water stress is high (using PCMCI+, the DI value averaged from such sites is 3.32), soil water content is the primary factor to constrain ET due to the plant regulation of stomatal conductance as part of the water conservation strategy. Additionally, as DI increases across sites, the sign of the contemporaneous causal relationship between VPD and ET can reverse from positive—indicating that atmospheric demand for water drives ET—to negative—reflecting that plant stomatal closure limits ET in response to the dryer atmosphere. 𝐂𝐡𝐚𝐩𝐭𝐞𝐫 𝟐: As summer heatwaves and droughts are becoming more frequent and intense, such as in Western Europe, there is a growing interest in unraveling the physical mechanisms behind their occurrences and their changes. Soil desiccation is critical for the intensification and propagation of heatwaves, but its relative importance compared to other well-known large-scale atmospheric mechanisms, such as persistent atmospheric blocking systems and horizontal warm advection, remains elusive, especially in the context of a changing climate. In the second study, we utilize machine learning along with intervention experiments to estimate the respective contributions of soil water content 𝐶_𝑠𝑤𝑐 and atmospheric circulation 𝐶_𝑎𝑡𝑚 to daily maximum temperature in Western Europe, with a particular focus on the 2022 summer events. Our results reveal that during the two unparalleled heatwave events that occurred in June and July of 2022, the impact 𝐶_𝑠𝑤𝑐 on the heatwave intensity was on average approximately 40% of 𝐶_𝑎𝑡𝑚, and was comparable to 𝐶_𝑎𝑡𝑚 in continental dry-to-wet transition regions. Reviewing heatwaves in recent three decades, the percentage of heatwave areas that are significantly influenced by soil moisture-air temperature coupling has increased by 11.4% per decade. Additionally, for regions that have experienced heatwaves in at least 5 out of the past 33 years, about 21.7% areas, mostly in the transition zones, witness a significant increase in 𝐶_𝑠𝑤𝑐; while only 2.5% exhibit a substantial increase in 𝐶_𝑎𝑡𝑚. Furthermore, we find within the transitional climates, the intensification of heat extremes is mainly resulted from soil moisture depletion rather than atmospheric anomalies; while in (dry) Spain and the (wet) northern areas of central Europe, it is the variations in atmospheric circulation and soil desiccation that jointly fuel the persistent heatwaves. Our study emphasizes the observation-based large and increasing importance of soil moisture coupling in intensifying summer heatwaves and provides insights into future climates in extra-tropical regions like Western Europe, where a warmer and drier future is projected. 𝐂𝐡𝐚𝐩𝐭𝐞𝐫 𝟑: Earth system models (ESMs) and climate simulations are extensively employed to study the dynamics of climate and project long-term changes in the climate system. Despite their widespread use, large uncertainties persist among these models regarding the estimation of the continental gross primary productivity (GPP) and land carbon sink, which compromise the reliability of projections concerning future atmospheric carbon dioxide (𝐶𝑂₂) concentrations and the assessment of how terrestrial ecosystems respond to and might mitigate some of global warming. In ESMs, convection and clouds are one major source of such uncertainties—they are not only the most uncertain factors in the modeling of ``physical'' climate and also significantly affect the land carbon cycle through complex interactions involving radiation, moisture, and thermal pathways. In the third study, to isolate the role of clouds on the terrestrial carbon cycle, two models—the Community Earth System Model (CESM) and its super-parameterized counterpart (SPCESM, abbreviated as SP), which only differ in their representation of convection and clouds, are analyzed under present-day climatology to assess the impact of cloud representations on GPP. Compared with CESM, SP shows a 12.8% decrease in total cloud fraction within the 60°𝑆 ∼ 60°𝑁 range, which results in a notable GPP decline of 5.6 𝑃𝑔𝐶 𝑦𝑟⁻¹. This divergence, equivalent to 4.4% of terrestrial GPP in CESM, is comparable to the inter-annual variability in GPP and the uncertainty of GPP observed across climate models with diverse representations, extending beyond just cloud-related processes. Further analysis decomposes the GPP divergence between CESM and SP into two additive components and demonstrates that three-quarters of the difference is attributed to the negative impact from reduced cloud cover on light use efficiency (LUE) from CESM to SP, while the remaining one quarter is due to the positive impact from enhanced photosynthetically active radiation (PAR). An explainable machine learning model equipped with SHAP values further identifies two primary mechanisms underlying the lower LUE estimation in SP. Firstly, diminished clouds lead to higher air temperatures and reduced precipitation, creating a drier environment that prompts plants to regulate stomatal conductance to minimize water loss through transpiration, thereby suppressing the exchange rate of 𝐶𝑂₂ between biosphere and atmosphere. Secondly, the reduction in diffused radiation restricts the photosynthesis of shaded leaves. Combined, these two mechanisms reduce plant LUE, outweigh the beneficial impacts of increased PAR on photosynthesis, and ultimately lead to the declined terrestrial biosphere productivity in SP. Overall, we identify the representation of clouds as a key process for the terrestrial carbon cycle.

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:26:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luis Fernando de Freitas Penteado.pdf: 691795 bytes, checksum: 803fd93930323302ac5d26921cf12a66 (MD5) Previous issue date: 2007-10-08 / Although the problem related to the weather change has been widespread only in the last decades, it is not recent the concern of the international community in the adoption of measures for the mitigation of this change in the ecosystem balance. The Kyoto Protocol, however, comes as the concrete awareness of the need of acting towards the reduction of the greenhouse effect, which causes such changes in our weather, noticed, mainly, through the global warming. The main means designed by that international treaty is the possibility of compensating the emissions of the gases accountable for the greenhouse effect (GEG Greenhouse Effect Gases), which is possible only through the transaction of the Credits of Emission Reduction - CERs, commonly known as Carbon Credits. Its example was followed, individually, by several other countries, being its idea adopted, even by Brazil, most accurately by São Paulo Estate, which improved its concept in the reduction of the concentration in the atmosphere of some polluting gases and of particulated material. However, a lot is asked about the compatibility of the above mentioned Protocol inside the principles and main regulations of our Environmental Law, and also, about what would be the environmental civil responsibility of the people engaged in the projects, related to a possible not fulfilling of the reduction of the emissions, as declared in each case. In this paper, we will demonstrate the perfect compatibility among the projects that give rise to the getting of the Credits of Reduced Atmospheric Emissions and our main laws related to the environment protection, as well as to the Environmental Law Principles. Finally, we will also, as an important part of this paper, analyses the environmental civil responsibility of the people in charge of keeping the commitments made when a project is implemented, aiming at obtaining the Credits of the Reduced Atmospheric Emissions / Apesar de somente nas últimas décadas o problema relativo às mudanças climáticas ter ganhado a repercussão que lhe é devida, não é de agora a preocupação da Comunidade Internacional na adoção de medidas para mitigação dessa alteração ao equilíbrio ecossistêmico. O Protocolo de Quioto representa a concretização da necessidade de se agir de modo a reduzir o chamado efeito estufa, causador de tais mudanças em nosso clima, sentidas, principalmente, com o aquecimento global. O principal instrumento idealizado por este Tratado Internacional encontra-se na possibilidade de se compensar as emissões dos gases responsáveis pelo efeito estufa (GEE Gases de Efeito Estufa), ato que é possível apenas via transação das Certidões de Redução de Emissões - RCEs, popularmente conhecidas como Créditos de Carbono. Seu exemplo foi seguido ainda individualmente, por outros diversos países, chegando sua idéia a ser adotada inclusive pelo Brasil, mais precisamente pelo Estado de São Paulo, que aprimorou seu conceito na redução da concentração na atmosfera de alguns gases poluentes e de material particulado. Entretanto, muito se questiona doutrinariamente acerca da compatibilidade do referido instrumento com nosso Direito Ambiental, princípios e principais normas, e ainda sobre qual seria a responsabilidade civil ambiental daqueles envolvidos nos projetos, frente a um eventual não cumprimento da redução das emissões, conforme declarado em cada caso. Demonstrar-se-á, ao longo do texto, a perfeita compatibilidade entre os projetos que dão ensejo à obtenção dos Créditos de Emissões Atmosféricas Reduzidas e as nossas principais leis relativas à proteção do meio ambiente, bem como aos princípios de Direito Ambiental. Por fim, sendo ainda o foco principal do presente estudo, será analisada a responsabilidade civil ambiental dos responsáveis pela manutenção dos compromissos acordados quando da implementação de um projeto visando à obtenção dos Créditos de Emissões Atmosféricas Reduzidas

Made available in DSpace on 2016-04-26T20:48:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariano Rua Lamarca Junior.pdf: 1290492 bytes, checksum: e6240c75f20575d90a5be2b3b05d364c (MD5) Previous issue date: 2007-09-27 / We analyse in the this work the causes of deforestation of the Legal Amazonia and the environment subject present in the public policies for the region, including the Public Forests Management Law (Law 11.284/06), approved with the goal of regulating public forests management in Brazil and promoting the sustainable development. We discuss the Kyoto Protocol´s Clean Development Mechanism (CDM) problem regarding forest conservation. Through a hypothetical scenario of zero deforestation and 100% of the not emitted carbon linked to forest conservation projects, we calculate that an economic revenue equivalent to the logging activities could be obtained, contributing to the maintenance of the climatic equilibrium because of the reduced Greenhouse Gases emissions, as well as keeping preserved the biodiversity and environment services values related to the standing forest. Nevertheless, appropriate regulations should be planned and implemented to achieve the desired goal, and the solution proposed in this work is in the convergence of the international laws regulating carbon markets and the native tropical forests protection laws / Analisamos neste trabalho as causas de desmatamento da Amazônia Legal e a questão ambiental presente nas políticas públicas para a região, incluindo a Lei de Gestão de Florestas Públicas (Lei 11.284/06), sancionada com o objetivo de regulamentar a gestão de florestas públicas no Brasil e promover o desenvolvimento sustentável. Discutimos o problema do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Kyoto na questão da conservação florestal. Através de um cenário hipotético de desmatamento zero e 100% do carbono não emitido vinculado a projetos de conservação florestal, calculamos que uma receita econômica equivalente à da exploração madeireira poderia ser obtida, contribuindo para a manutenção do equilíbrio climático pela reduzida emissão de Gases de Efeito Estufa, bem como mantendo preservados os valores da biodiversidade e dos serviços ambientais relacionados à floresta em pé (não derrubada). Entretanto, marcos regulatórios adequados devem ser planejados e implementados para atingir o objetivo desejado, e a solução proposta neste trabalho situa-se na convergência das leis internacionais de regulação dos mercados de carbono e das leis de proteção das florestas tropicais nativas