Equacionar a problemática do aumento da geração de resíduos sólidos é tarefa complexa, que envolve entre outras, questões de ordem ambiental, de saúde pública e econômica. Quando se trata de disposição final de resíduos sólidos, o aterro sanitário é a única técnica utilizada ambientalmente correta, porém ainda são poucas as cidades que a emprega. Espera-se que nos próximos anos, aumente o número de municípios com aterro sanitário e deste modo, surge um outro problema de cunho ambiental, e em nível mais global, que se refere aos gases liberados pelos aterros sanitários, durante a decomposição anaeróbia da parte orgânica dos resíduos. Estão entre estes gases, o dióxido de carbono e o metano, que contribuem para o efeito estufa. Se por um lado o metano é prejudicial, quando se trata de efeito estufa, por outro lado, pode ser utilizado para fins energéticos como fonte de energia renovável e justamente substituindo os combustíveis fósseis, que representam a maior fonte dos chamados gases de efeito estufa. O presente trabalho, tem como objetivo inicial, levantar as alternativas para o uso de gases de aterro sanitário como fonte de energia, em um segundo momento do trabalho, relacionar as fases da digestão anaeróbia com a produção de metano, através da análise de amostras coletadas em diferentes pontos e profundidades do aterro do município de Piracicaba/SP. / Finding a solution to the problematic of increasing of solid waste is a complex task, which compromises several questions, of order environmental, public health and economic. Referring to the final disposal of solid waste, the landfill is the only right environmenty way use it. Some years from now, is expected a municipality number increasing with landfill and like that, there will be another environmental problem, and more world wide, because the release gases by landfills, during the anaerobic digestion there are. Among these gases carbon dioxide and methane, that contribute to the greenhouse effect. The methane is prejudicial, but on the other hand, it can be used to energetic purpose as renovable energy source in order to substitute fossil fuel. Those are the largest source of greenhouse gas. The goal of this research is to realize a bibliographical study about projects in using landfill gas as energy. Another purpose of it, is to relate the fases of the biodegradability with methane production, using as case study the landfill Pau Queimado (burned wood), located in Piracicaba/SP. According to the result of this research look forward to contributing with dates that can help to evaluate the use of methane as renovable energy source, and as a consequence, reducing the greenhouse effect.

In Brazil, estimate of methane (CH4) emission for the National Greenhouse Gas Inventory is carried out using the empirical Tier 2 approach published by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Although, IPCC recommends the use of a more specific, mechanistic Tier 3 approach, this is hampered by a lack of consolidated data for development, evaluation and application of such a Tier 3 approach. The purpose of the present modelling study was to evaluate whether a Tier 3 approach instead of the Tier 2 approach has merit in estimating the effect of improvement of diet quality by feeding supplements on CH4 emission, calculated by both a Tier 2 and an extant Tier 3 approach. Six systems of beef cattle production in Brazil were considered which differed inage at slaughter mainly due to diet quality (ranging from 14 to 44 months). The systems studied encompass most of the range of slaughter age and feeding methods observed and the differences between them can be considered realistic for variation in current Brazilian practice of beef production. Estimates of feed quality and animal performance were based on published Brazilian studies and on data from a Brazilian inventory on enteric CH4. Both Tier 2 and Tier 3 approaches estimated a large variation in CH4 emission for the six production systems. The highest level of enteric CH4 emission (168 and 145 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively) was estimated for the system with slaughter after 44 months and the lowest with slaughter after 14 months (35 and 31 kg per slaughtered animal, estimated with the Tier 2 and Tier 3 approach, respectively). The general trend was a profound increase of CH4 emission with increase of age-at-slaughter. Methane estimates depended strongly on the modelling approach adopted. Using the Tier 3 approach in the present study with the assumptions made for the six Brazilian beef production systems indicated substantially lower estimates of enteric CH4 compared to the IPCC Tier 2 approach. The Ym values (fraction of gross energy intake emitted as CH4) estimated by the Tier 3 approach for separate growing periods (seasons) within the different systems ranged between 0.044 and 0.070, and between 0.049 and 0.058 when averaged for the whole growing period (cf. 0.065 with Tier 2). Model estimates should be confirmed by evaluation against independent in vivo data obtained under local Brazilian conditions of beef production. / No Brasil, a estimativa de emissão de metano no inventário nacional sobre a emissão de metano (CH4) é realizada pela abordagem Tier 2, recomendada pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Embora o IPCC recomende o uso do Tier 3, uma abordagem mais complexa, a aplicação desta no Brasil é dificultada pela falta de dados consolidados para o desenvolvimento, avaliação e aplicação do modelo. O objetivo deste trabalho foi estimar o efeito da melhoria da qualidade da dieta na emissão entérica de CH4, em sistemas de produção de gado de corte brasileiros, pelos métodos Tier 2 e Tier 3. A emissão entérica de CH4, foi estimada em seis sistemas de produção de bovinos de corte, do desmame até abate. Os sistemas estudados abrangeram os métodos de alimentação mais praticados na produção de carne bovina brasileira. A qualidade da alimentação e desempenho animal foram estimados baseados em estudos publicados na literatura. Ambas as abordagems Tier 2 e 3 estimaram efeito da suplementação sobre a emissão de CH4. As estimativas do Tier 2 e 3, no sistema de abate aos 44 meses, apresentaram maior emissão de CH4 entérico comparados aos outros sistemas, resultando em valores de 168 e 145 kg de CH4 por animal, respectivamente. Por outro lado, o sistema de abate aos 14 meses, apresentou menor emissão de CH4, comparados aos outros sistemas, em valores de 35 e 31 kg de CH4 por animal abatido, respectivamente. A tendência geral foi um aumento de emissão de CH4 com o aumento da idade de abate. Usando a abordagem Tier 3 para as condições brasileiras resultou valores menores de CH4 entérico em comparação a Tier 2. Os valores Ym (fração de ingestão de energia bruta emitido como CH4) estimados pela Tier 3, nas diferentes estações, variou entre 0,044 e 0,070, e para diferentes sistemas de produção entre 0,049 e 0,058. Por outro lado a média para todo o período de crescimento foi 0,065 para Tier 2. Essas estimativas devem ser confirmados com dados in vivo obtidos em condições locais, com intuito de melhorar o modelo Tier.

Anthropogenic aerosols exert a cooling influence that offsets part of the greenhouse gas warming. Due to their short tropospheric lifetime of only several days, the aerosol forcing responds quickly to emissions. Here, we present and discuss the evolution of the aerosol forcing since 2000. There are multiple lines of evidence that allow us to robustly conclude that the anthropogenic aerosol effective radiative forcing (ERF) – both aerosol– radiation interactions (ERFari) and aerosol–cloud interactions (ERFaci) – has become less negative globally, i.e. the trend in aerosol effective radiative forcing changed sign from negative to positive. Bottom-up inventories show that anthropogenic primary aerosol and aerosol precursor emissions declined in most regions of the world; observations related to aerosol burden show declining trends, in particular of the fine-mode particles that make up most of the anthropogenic aerosols; satellite retrievals of cloud droplet numbers show trends in regions with aerosol declines that are consistent with these in sign, as do observations of top-of-atmosphere radiation. Climate model results, including a revised set that is constrained by observations of the ocean heat content evolution show a consistent sign and magnitude for a positive forcing relative to the year 2000 due to reduced aerosol effects. This reduction leads to an acceleration of the forcing of climate change, i.e. an increase in forcing by 0.1 to 0.3 W m−2 , up to 12 % of the total climate forcing in 2019 compared to 1750 according to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

M. Tech. (Department of Chemistry, Faculty of Applied and Computer Sciences), Vaal University of Technology / Several technologies are currently being developed to mitigate the greenhouse gas CO2. One of these promising processes is industrial mineral carbonation whereby alkaline industrial wastes are taken as raw material. The process is a multi-step process which involves the extraction of calcium from industrial alkaline wastes and the subsequent reaction of extracted calcium rich supernatant with CO2 at elevated pH to form stable carbonates. Steelmaking slags were selected from four different plants in SA and used for this investigation owing this to their high calcium content. The potentially-suitable four slags were selected on the basis of their Ca content and high chemical reactivity. The objective of this investigation was to develop a common leach process for all four steel slags to achieve a complete Ca extraction from slags. A Ca rich solution was carbonated to achieve a stable carbonate that can be used. Experiments were carried out using ammonium reagents and a hydroxide reagent to investigate their suitability for the rapid, selective extraction of calcium. Calcium was leached under different experimental conditions including varying leachant concentrations, temperatures and solid to liquid ratios. The slags exhibited contrasting reactive properties to different leachants, which can essentially be explained in terms of differences in mineralogical composition, hence mineral solubility characteristics. Leaching with 2M NH4NO3 aqueous solution at room temperature extraction efficiency increased with increasing concentration. The extent of extraction was different for the four slags. WMO5 showed a complete dissolution of Ca within 20 min of experiment. This difference is due to their different Ca-containing minerals. Same is observed with aqueous NH4CL but WMO5 did not reach a complete dissolution as with NH4NO3. Aqueous NaOH made it impossible for Ca extraction due to its high pH and upon slag addition it was more elevated. Increasing solid to liquid ratio had an influence in percentage slag loss. The pH of leach solution was elevated to 9 making it difficult to extract Ca. Under controlled conditions (pH kept under 1) optimal slag dissolution was achieved with traces of larnite and large amount of brownmillerite. The generated Ca-rich leachate was carbonated in a 600 ml reactor vessel with liquid CO2. A stable carbonate aggregate was produced. / Council for Geoscience Vaal University of Technology

O estudo da composição isotópica de metano (δ13CH4) fornece valiosa informação para o entendimento dos processos de produção, emissão e ciclagem desse gás nos ecossistemas. Neste trabalho, foram analisadas a concentração e as variações da composição isotópica do metano presente em bolhas de gás formadas no sedimento de igarapés. A composição isotópica da matéria orgânica (MO) presente na vegetação circundante, no solo (0-5 cm) das margens destes igarapés e no sedimento de fundo (em perfis), também foi analisada. Os sítios estudados foram dois igarapés de várzea (Açu e Maicá) e outro de terra-firme (Jamaraquá), localizados próximo às cidades de Santarém-PA e Belterra-PA, na Amazônia Oriental. A concentração de CH4 no igarapé Jamaraquá (44,9±2,0%) foi significativamente menor que a concentração encontrada nos igarapés Maicá (59,8%±13,2%) e Açu (76,5±16,6%). O conteúdo de C, conteúdo de N e razão C:N do material depositado nas margens foram maiores no igarapé de terrafirme (C= 16,0%, N= 1,1% e C:N= 14.7) em relação ao igarapé de várzea (C= 1,8%, N= 0,2% e C:N= 10,4). O valor médio de δ13C da MO foi menor no igarapé de terra-firme (- 29,6‰) que no igarapé de várzea (-26,5‰). De modo similar, os perfis de sedimento no igarapé de terra-firme apresentaram maiores quantidades de MO que os de várzea. Os valores médios para o δ13C, conteúdo de C, conteúdo N e razão C:N na terra-firme foram -29‰, 10,9%, 0,6% e 16,4, respectivamente. Já no igarapé de várzea, os valores médios para esses mesmos parâmetros foram -23‰, 1,0%, 0,1% e 9,0, respectivamente. O δ13CH4 variou sazonalmente e espacialmente entre os ecossistemas estudados, esta variação está provavelmente associada às mudanças: 1) nas fontes de MO (plantas C3 e C4); 2) nos processos de fracionamento durante a decomposição dessa MO; 3) nos mecanismos de oxidação do CH4 e 4) nas condições ambientais de cada sítio. Os igarapés de várzea, nos quais o CH4 tende a ficar enriquecido em 13C durante a estação seca, apresentaram valores maiores de δ13CH4 em relação ao igarapé de terra-firme, variando entre -58‰ e -55‰ no igarapé Açu e entre -59‰ e -52‰ no igarapé Maicá. O igarapé Jamaraquá apresentou a maior variação sazonal, com valores entre -62‰ e -74‰, tendendo a ficar mais empobrecido em 13C durante a estação seca. / The study of isotopic composition of methane (δ13CH4) provides valuable information for understanding the process of production, emission, and cycling of this gas in ecosystems. In this study, we analyzed the concentration and isotopic composition of methane trapped in gas bubbles formed in the sediment of streams. We also analyzed the isotopic composition of organic matter (OM) from the surrounding vegetation, from bottom sediments (cores), and stream shorelines. The studied sites were two “varzea" floodplain streams (Açu and Maica) and one “terra-firme" stream (Jamaraqua), located near Santarem-PA and Belterra-PA, in Eastern Amazon. Methane concentration in the Jamaraqua stream (44.9±2.0%) was significantly lower than the concentration found in the Maica (59.8%±13.2%) and Açu (76.5±16.6%) streams. Carbon and nitrogen contents and C:N ratio from the material deposited in the shorelines were higher in “terra-firme" stream (C= 16.0%, N= 1.1% and C:N= 14.7) than in “varzea" stream (C= 1.8%, N= 0.2%, and C:N= 10.4). Mean δ13C value of OM was lower in “terra-firme" stream (-29.6‰) than in “varzea" (-26.5‰). Similarly, the sediment cores at the “terra-firme" site had more OM than the “varzea" site. Mean values for δ13C, C content, N content, and CN ratio for “terra-firme" stream were: -29‰, 10.9%, 0.6% and 16.4, while in the “varzea" stream the mean values for those parameters were: -23‰, 1.0%, 0.1% and 9.0. The δ13CH4 varied seasonally and spatially among the ecosystems and this variation is probably associated with: 1) changes in the inputs of OM (C3 and C4 plants); 2) changes in fractionation processes during its decomposition; 3) methane oxidation mechanisms, and 4) environmental factors at each site. The “varzea" streams, where the CH4 tends to be more enriched in 13C during the dry season, showed higher values of δ13CH4 than “terrafirme" stream, with mean values varying from -58‰ to -55‰ at Açu stream and from - 59‰ to 52‰ at Maica stream. The Jamaraqua stream showed the largest seasonal variation in δ13CH4 ranging from -62‰ to -74‰ and tending to be depleted in 13C during the dry season.

Previsões alarmantes sobre o futuro do clima no planeta têm feito os debates sobre políticas climáticas virem à tona com mais vigor nos últimos anos. Nesse contexto, os países desenvolvidos, principalmente, tentam mobilizar-se à procura de mecanismos efetivos para frear os desdobramentos da ação humana sobre o clima. Mas essas medidas devem ter impactos, por meio do comércio internacional, em países que não acordaram dividir as responsabilidades do controle de emissões. Em particular, o Brasil possui papel relevante nas discussões sobre políticas climáticas, devido a aspectos como matriz energética com ênfase em fontes renováveis, produção comercial de biocombustíveis e riqueza em estoques de carbono na forma de vegetação natural. Assim, o presente trabalho pretende investigar os efeitos diretos e indiretos sobre a economia brasileira advindos de políticas climáticas prováveis de serem adotadas. A metodologia a ser utilizada baseia-se na modelagem de equilíbrio geral aplicado, considerando as especificidades da economia brasileira. Os resultados apontam que, sob a perspectiva de produção comercial de bicombustível, o Brasil se coloca como principal produtor, diminuindo sua produção de etanol, que é para uso interno, e direcionando-se para o comércio internacional do substituto não-poluente do petróleo. Conclui-se, também, que a produção comercial de biocombustível se coloca como uma armadilha para a economia de um país, em especial o Brasil, aproveitando-se dos recursos econômicos disponíveis em detrimento do consumo interno e prejudicando também o investimento em outras atividades econômicas. Para os demais países do mundo, entretanto, a possível comercialização de biocombustíveis é benéfica por desonerar as políticas climáticas. / Alarming predictions on the global climate future has been making the climate policies discussions come along more vigorously the latest years. On this context, developed countries especially are trying to get themselves together looking for effective mechanisms to curb the consequences of human actions upon the weather. But these measures must impact, by international trade, on countries that have not agreed to share the burdens of emissions control. Particularly, Brazil has a relevant role on climate policies discussions, due to aspects like its energetic matrix with emphasis on renewable energy, its tradable production of biofuels and its rich carbon stocks in natural vegetation. So this work intends to investigate the direct and indirect impacts on Brazilian economy from possible implementation of climate policies. The methodology is based on applied general equilibrium modeling, considering the specificities of the Brazilian economy. The results point that under the perspective of biofuel commercial production, Brazil becomes the main producer, diminishing its production of ethanol for its own use, and moving toward international trade of the non-pollutant oil substitute. One can either conclude that the biofuel commercial production is a trap for economy of a country, especially Brazil, since it takes advantage of available natural resources in despite of internal consumption and even harming the investment on other economic activities. For the other countries of the world, however, the possible trading of biofuels is beneficent by unburdening the climate policies.

Este trabalho tem por objetivo avaliar a emissão de metano em dois reservatórios amazônicos, Tucuruí e Samuel. A análise leva em consideração flutuações da área/cota e medidas isotópicas e de fluxos de d13CH4 obtidas em campo, as quais são influenciadas por diversos fatores simultaneamente, como ventos, pressão atmosférica, oxidação na coluna d´água e outros. A composição isotópica do metano em bolhas do sedimento indica que a principal via metanogênica é a redução de CO2. Os resultados também mostram que as emissões em reservatórios rasos são bem mais elevadas que nos mais profundos. Usando conceitos e técnicas da teoria fractal, baseada fundamentalmente em leis de potência, um modelo entre nível de água, área do reservatório e fluxo de metano permitiu estimar a emissão do reservatório de Tucuruí, num horizonte de 100 anos de vida útil, em 2,5 ± 2,7 x 10^6 toneladas de CH4. As emissões locais são amplificadas com a diminuição da cota, porém a emissão total do reservatório diminui, em função da contração da área do reservatório. Num cenário mais otimista, as emissões de Tucuruí em CO2 equivalentes devem ser 0,13 ± 0,14 x 10^6 toneladas de C/ano. / The purpose of this work is evaluating methane emissions from two Amazonian reservoirs, Tucuruí and Samuel. The analysis considers fluctuations of the reservoir area-height and isotopic measurements and fluxes of d13CH4 acquired in the field, which are influenced by many factors simultaneously, such as winds, atmospheric pressure, oxidation in the water column, and others. Isotopic composition of methane in bubbles indicates that CO2 reduction is a major pathway for methane production in the sediments. The results also show that fluxes are higher in shallow reservoirs than in deeper ones. Using concepts and techniques of fractal theory, fundamentally based on power law functions, and considering a time horizon of 100 years, a model between water level, flux and reservoir area of Tucuruí allowed to estimate methane emission from Tucuruí at about 2,5 ± 2,7 x 10^6 tons of CH4. When water levels drop local methane emissions are enhanced, although, total reservoir emission decreases, due to the shrinking of the reservoir area. Over an optimistic scenario, the emissions of Tucuruí reservoir in CO2 equivalents would be around 0,13 ± 0,14 x 10^6 tons C/year.

A utilização de leguminosas na produção de ruminantes pode propiciar benefícios como a melhora no desempenho animal; redução das emissões de metano (CH4), principalmente em razão da presença de taninos; e o aumento na disponibilidade de nitrogênio no solo, devido à fixação deste elemento realizada por estas plantas. A macrotiloma (Macrotyloma axillare - NO 279) é uma leguminosa de clima tropical que se caracteriza por apresentar baixos teores de taninos, com risco reduzido de causar efeitos antinutricionais, mas que ainda carece de estudos a respeito de seus efeitos em ruminantes. Objetivando-se determinar os efeitos dos taninos da macrotiloma sobre a fermentação ruminal in vitro e avaliar a digestibilidade aparente, desempenho produtivo, emissão de CH4, fermentação ruminal, características de carcaça e perfil de ácidos graxos da carne em ovinos alimentados com esta leguminosa, foram realizados os estudos aqui descritos. No primeiro estudo, realizou-se um bioensaio in vitro para se verificar os efeitos dos taninos sobre a fermentação ruminal e produção de gases; e um ensaio in vivo de digestiblidade aparente dos nutrientes, com 12 cordeiras, divididas em 2 tratamentos: dieta exclusiva de feno de gramínea tropical (CON); e dieta de feno de gramínea suplementada com feno de macrotiloma (MAC) (gramínea:leguminosa, 75:25). In vitro, verificou-se menor (p < 0,05) produção total de gases (PTG) e CH4 nas amostras incubadas sem polietilenoglicol (PEG), ou seja, as que estavam sujeitas aos efeitos dos taninos, e no ensaio in vivo, maior digestibilidade da proteína bruta (PB), maior produção de nitrogênio amoniacal (N-NH3) na fermentação ruminal e menor contagem de protozoários ruminais nas cordeiras MAC (p < 0,05) foram observadas. Já no segundo estudo, foi realizado um ensaio de desempenho animal de 90 dias, com 14 cordeiros Santa Inês, divididos em 2 tratamentos, CON e MAC, conforme descrito anteriormente. Neste caso, além do desempenho, também foram avaliados a emissão de CH4 pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6), parâmetros de fermentação ruminal, características de carcaça e perfil de ácidos graxos da carne. Não se observou efeito da macrotiloma (p > 0,05) sobre o consumo de matéria seca (CMS), ganho em peso médio diário (GMD), emissão de CH4, produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), características de carcaça e perfil de ácidos graxos. Na avaliação dos parâmetros ruminais, observou-se maior (p < 0,05) concentração de N-NH3 para os animais MAC; maior (p < 0,05) contagem de protozoários nos animais CON; e menor abundância relativa de metanogênicas nos animais MAC (p < 0,05). Mesmo não tendo influenciado o desempenho produtivo e emissão de CH4, as menores produção de CH4 in vitro e contagens de protozoários, a maior produção de N-NH3 e a diminuição das metanogênicas denotaram à macrotiloma potencial como alimento para ruminantes e como alternativa a ser avaliada em novos estudos relacionados à mitigação de CH4 no sistema de produção / Using legumes in ruminant production system may provide benefits such as improvement in animal performance; decrease in methane (CH4) emissions, mainly due to the presence of tannins; and increase in nitrogen soil availability, due to the fixation of this element carried out by these plants. Macrotiloma (Macrotyloma axillare - NO 279) is a tropical legume which is characterized for presenting low concentrations of tannins, providing reduced risks of antinutritional effects, but still has few studies regarding its effects on ruminants. The studies described here aimed to determine the effects of macrotiloma tannins on the in vitro ruminal fermentation, and to evaluate apparent digestibility, productive performance, CH4 emission, ruminal fermentative parameters, carcass characteristics and fatty acids profile of the meat in sheep fed this legume. At the first study, an in vitro bioassay was performed to evaluate gas production and ruminal fermentation, while an in vivo trial was carried out to determine apparent digestibility of nutrients using 12 ewes, divided into 2 treatments: exclusive tropical grass hay diet (control - CON); and tropical grass hay diet supplemented with macrotiloma hay (macrotiloma - MAC) (grass:legume, 75-25). In the in vitro assay, reduced total gases (TGP) and CH4 production were observed in the samples incubated without polyethylene glycol (PEG), that is, those which were subject to effects of tannins (p < 0.05) and in the digestibility trial, increased crude protein (CP) digestibility and ruminal ammoniacal nitrogen (NH3-N), as well as reduced protozoa count were observed for the ewes fed MAC (p < 0.05). In the second study, a 90 days growth performance assay was performed, with 14 Santa Inês lambs divided into 2 treatment groups, CON and MAC, as previously described. In addition to growth performance, CH4 emission by using the sulphur hexafluoride (SF6) tracer technique, ruminal fermentative parameters, carcass characteristics and fatty acids profile of meat were evaluated. No difference (p > 0.05) was observed between the lambs of the groups CON and MAC for dry matter intake (DMI), average daily gain (ADG), CH4 emission, short chain fatty acids production, carcass characteristics as well as for fatty acids profile of meat. Evaluating ruminal fermentative parameters, increased concentration of NH3-N in the rumen fluid and reduction of both, protozoa count and relative abundance of methanogens were observed for the animals fed MAC (p < 0.05) when compared to those fed CON. Even though macrotiloma has not influenced productive performance and CH4 emission, the decrease observed for in vitro CH4 production and in vivo protozoa count, as well as the increased NH3-N production and the reduction in methanogens have denoted potential to macrotiloma as a ruminant feed and as an option for being evaluated in further studies regarding CH4 mitigation in the production system

O aumento das concentrações dos gases-estufa, principalmente o dióxido de carbono, e as mudanças climáticas se tornaram assuntos científico, econômico e político importantes nos últimos anos. O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, do Protocolo de Kyoto concede créditos de carbono comercializáveis para projetos que promovam o seqüestro de carbono nos países em desenvolvimento. Portanto, avaliar a capacidade de absorção de CO2 pela vegetação terrestre é um aspecto importante, o que justifica o interesse em desenvolver modelos de fluxo e troca desse gás em diferentes escalas. O desenvolvimento desses modelos é dificultado pela não-linearidade dos processos ecofisiológicos. Este trabalho apresenta um método de modelagem de fotossíntese no nível da folha, como um primeiro passo para um método de quantificação do potencial de seqüestro de carbono. A técnica utilizada foi a de redes neurais artificiais, uma vez que ela permite ajustar relações não lineares entre as variáveis de entrada e de saída. O trabalho foi divido em duas partes: fitomonitoração e modelagem. A fitomonitoração foi realizada em jatobá (Hymenaea courbaril), durante um ano. Medindo-se variáveis fisiológicas: taxa de fotossíntese, taxa de transpiração, condutância estomática, temperatura da folha, e fluorescência, e variáveis ambientais: concentração de CO2, radiação fotossintética ativa, umidade relativa e temperatura do ar. Uma quantidade de dados inédita para esse tipo de experimento e para essa espécie vegetal foi obtida. A análise dos resultados da fitomonitoração mostra características importantes sobre o comportamento das variáveis fisiológicas em plântulas de jatobá e das variáveis ambientais de seu entorno, casa de vegetação, nas quatro estações do ano. Os dados coletados foram utilizados para a modelagem da rede neural. Os treinamentos foram realizados com diferentes combinações de variáveis de entrada para observar qual era o conjunto de variáveis às quais a rede respondia melhor. A análise dos resultados dos treinamentos mostrou que com a técnica de redes neurais é possível atingir uma aproximação da função fotossíntese com 92% de acertos para entradas com dados filtrados. / The increases in greenhouse gas concentrations, mainly carbon dioxide, and the climatic changes have become important scientific, economic, and political subjects in the past years. The Kyoto Protocol establishes the Clean Development Mechanism, which grants carbon credits for projects that promote the sequestration of carbon in developing countries. Therefore, it is important to evaluate the CO2 absorption capacity by terrestrial plants, and this requires the development of gas flow and gas exchange models in different scales. That development is usually complicated, because the ecophysiological processes are non-linear. This work presents a method to model photosynthesis at the leaf level, as a first step toward quantifying the potential of carbon sequestration. The technique used was artificial neural networks (ANNs), as it allows the adjustment of non-linear relationships between input and output variables. The work was divided in two parts: phytomonitoring and modeling. The phytomonitoring was accomplished in jatoba (Hymenaea courbaril) during one year. The following physiologic variables were measured: photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance, leaf temperature, and fluorescence; and environmental variables: CO2 concentration, photosynthetic activity radiation, relative humidity, and air temperature. An unprecedented amount of data for that type of experiment and for that plant species was obtained. The analysis of these data showed important characteristics about the relationship of the physiologic variables in Hymenaea courbaril and the environmental variables, in the four seasons. The data collected were used for the modeling and fine-tuning of the neural network. The network was trained with different combinations of input variables to observe to which group of variables the neural network responded better. The analysis of the training results showed that with the ANN technique it is possible to achieve a very good approximation of the photosynthesis function, with 92% success rate for entries consisting of filtered data.

Orientador: Alan Rodrigo Panosso / Resumo: A cultura do eucalipto fornece insumos para a indústria madeireira, siderúrgica e de celulose e papel, tendo um enorme potencial para estocar carbono atmosférico na biomassa aérea e no solo ajudando a mitigar o efeito estufa. Porém, poucos trabalhos têm estudado como as emissões de CO2 do solo (FCO2) em áreas de plantio de eucalipto variam no espaço. Sendo assim objetivou-se caracterizar os padrões de variabilidade espaço temporal da FCO2 em área de floresta plantada de eucalipto no baixo cerrado no estado do Mato Grosso do Sul, por meio de técnicas geoestatísticas. O estudo foi conduzido em área de Eucalipto na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP), localizada no município de Selvíria-MS, durante os meses de outubro e novembro de 2015. A FCO2 foi registrada por meio do sistema LI-COR (LI-8100), a temperatura do solo (Ts) foi registrada por meio de termômetro de haste e a umidade do solo (Us) foi determinada por meio de um equipamento de TDR. O experimento foi conduzido em uma malha amostral de 100  100 m contendo 102 pontos amostrais. Os resultados indicaram diferença significativa (p<0,05) entre as médias de FCO2 do mês de outubro (4,21 mol m-2 s-1) e novembro (6,16 mol m-2 s-1), devido maior condição de umidade do solo proporcionado pelas precipitações pluviais mais frequentes durante o mês de novembro. Aproximadamente 73% da variação temporal da FCO2 foi explicada pelo modelo: FCO2= 13,23 ˗ 0,48Ts ˗ 0,039 Us2 + 0,037... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The eucalyptus crop provides inputs for the timber, steel and pulp and paper industries, and has an enormous potential to store atmospheric carbon in the aerial biomass and soil, helping to mitigate the greenhouse effect. However few works have studied how soil CO2 emissions vary in space in areas of eucalyptus plantations. The objective of this work was to characterize spatiotemporal variability patterns of soil CO2 emission in eucalyptus plantation forest in cerrado in the state of Mato Grosso do Sul, using geostatistical techniques. The experiment was conducted in the Fazenda de Ensino e Pesquisa, da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP), located in the Selvíria city -MS. The soil CO2 emission was measured by the LI-COR system (LI-8100), the soil temperature was recorded using a stem thermometer and the soil moisture was determined using a TDR equipment. The experiment was conducted in a 100  100 m grid containing 102 sample points. The results indicate a significant difference (p<0.05) between the mean of FCO2 of the month of October (4.21 mol m-2 s-1) and November (6.16 mol m-2 s-1), due to the greater soil moisture condition provided by the more frequent precipitations during the month of november. Approximately 73% of the temporal variability of FCO2 was explained by the model: FCO2= 13.23 ˗ 0.48Ts ˗ 0.039 Us2 + 0.037 Ts×Us (F=5.40; p=0.039). The fitted models to the variograms for FCO2 were predominant spherical and Gaussian. Range values ranged from 18.... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre