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Prof. Eduardo Mario Mendiondo,Prof. Eduardo Mario Mendiondo, EESC/USP
ConteúdosConteúdos
• Florestas plantadas
• Elementos regulatóriosElementos regulatórios
• Iniciativas no Brasil
• Provocações, devaneios e otimismo…
Florestas plantadas e águaFlorestas plantadas e água…
E li t Pi• Eucaliptus e Pinus spp• 400.000 ha (1966); 1 milhão ha (1973); 4,5 milhão ha (2010)• Ciclo curto de rotação, rápido crescimento• “Junto à expansão do setor florestal é mantida a preocupação com os
efeitos ambientais envolvidos na produção florestal em larga escala. Dentre estes, os possíveis efeitos das florestas plantadas sobre os recursos , p phídricos sempre estiveram na mira de discussões acaloradas em vários países do mundo, principalmente no tocante ao consumo de água” (Lima 1993; Lima e Zakia, 2006; Scott, 2005).
• Hidrossolidariedade: uma estratégia mais justa de avaliação do consumo de água pelas florestas plantadas (Carolina Bozetti Rodrigues1; Eduardo Mario Mendiondo2; Walter de Paula Lima3; Silvio Frosini de Barros ; ;Ferraz3)
• Hidrologia, hidrologia, hidrologia….
1 MOTIVAÇÃO E DESAFIOS1. MOTIVAÇÃO E DESAFIOS
“Jandé retama icó poranga tyba...
O nh n u pupé i tinO nhengaru pupé i ytinga,
O nhengaru pupé i yguassuetê,
O nhengaru pupé i ibakaoby,
O nhengaru pupé i caaetê ”O nhengaru pupé i caaetê ...
“Nossa Terra é muito bela...
El t á i t liEla canta nas águas cristalinas...
Ela canta nos seus rios imensos...
Ela canta no seu céu azul...
Ela canta nas suas florestas ”Ela canta nas suas florestas...
(2002)
Contexto Estadual:
“Clima”
A.N.A.(Clima
“O nhengaru pupé i ibakaoby” (“Ela canta no seu céu azul”)
História Clínica de Biomas: Vegetação potencial de América do Sul
ampton
(2002)
e: University
of Sou
tha
18000 anos atrás 8000 a 5000 atual
Fonte 18000 anos atrás
anos atrásatual
“O nhengaru pupé i caaetê” (“Ela canta nas suas florestas”)O nhengaru pupé i caaetê ( Ela canta nas suas florestas )
Floresta tropical (floresta perene or semi-perene de trópicos úmidos comumente alta)A “história clínica” de 18000 anos nos biomas da
ário Internacional, CYTED, São Carlos, SP, Brasilacia hidrográfica como unidade de gestão participativa”. Prof. Dr. Eduardo Mario Mendiondo
Floresta perene densa e temperada(moderadamente alta, muito densa e perene,
úmidos, comumente alta)A “história clínica” de 18000 anos nos biomas da região Sul‐Sudeste do Brasil
(moderadamente alta, muito densa e perene, coníferas abundantes, clima pouco úmido )
pton
(200
2)
Semi-deserto
rsity
of Sou
tham
p
de clima temperado(arbustos esparsos e/ou com pastos ralos) Fo
nte: Univer
Pastagem tropical( t d d t
Floresta de clima com estação “Savanna” (pastagem
18000 anos atrás, ... 8000 a 5000 anos atrás, ... ... potencial atual
(pastagem moderadamente fechado sem muitas árvores ou arbustos)
seca (altura média, de climas quentes)(p g
densa com poucas árvores e/ou arbustos)
Contexto Nacional: Ocupação de Biomas Brasileiros
A.(2
002)
A.N.A
Ano: 2002aprox. ano 1500
Ano: 2002
”Jandé retama icó poranga tyba”
(“nossa terra é muito bela”)bela )
Contexto Estadual: Ocupação de Biomas
02)
Ano: 2002
A.N.A.(2
00
aprox. ano 1500p
“O nhengaru pupé i ytinga”
(“ela canta nas águas cristalinas”)( g )
Bacias Hidrográficas
A.N.A.(2
002)
“O nhengaru pupé i yguasuetê”yg
(“ela canta nos seus rios imensos”)
Disponibilidade Hídrica
A.N.A.(2
002)
“O nhengaru pupé i yguasuetê”yguasuetê
(“ela canta nos seus rios imensos”)
(2002)
A.N.A.
“O nhengaru pupé i O nhengaru pupé i yguasuetê”
(“ela canta nos seus i i ”)rios imensos”)
Classificação de uso do solo – USP‐2 São Carlos (Benini & Mendiondo, 2003)
Estudo de caso: é possível um planejamento físico‐territorial com gestão participativa porbacias?
Planejamento do Campus II da USP
Potencial ambiental do Campus II (Tonissi et al)p ( )
Área de nascente do Córrego do Mineirinho.
Tubulação no leito do Mineirinho, à montante da área alagada.
Impactos nos córregos da implantação do Campus II
Projeto de Restauração Florestal na Área do Campus II – USP, São Carlos – SP (F. Tonissi & R. M. Benini, 2002)
Floresta paludosa (brejo) às margens do Córrego do Mineirinho.
Projeto de Restauração Florestal na Área do Campus II – USP, São Carlos – SP (F. Tonissi & R. M. 7 Caso de estudoBenini, 2002)7. Caso de estudo
Brejo, próximo à fragmento de mata paludosa, plantas higrófitas (adaptadas ao solo permanentemente encharcado).
Projeto de Restauração Florestal na Área do Campus II – USP, São Carlos – SP (F. Tonissi & R. M. Benini, 2002)
Simulação hidrológica para planejamento físico‐territorial do Campus 2 da USP, São Carlos
50
60]
40
50
fica
[l/s/
km2]
30
ma
Esp
ecíf
Post-CampusII
A l
20
Vaz
ão M
áxi Atual
Simulação Plano Diretor(Fase 1)
Si l ã Pl Di t
0
10V Simulação Plano Diretor(Fase 2)
Pré-ocupação
0.1 1 10Area [km2]
Bacia 1
Bacia 5
Bacia 3
Bacia 4 Bacia 7
Bacia2
Simulação hidrológica para planejamento físico‐territorial do Campus 2 da USP, São Carlos
100.0050
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Pré-ocupaçãoAtual
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Post-campusII
0.1 1 10Area de bacia [km2]
O que é Water Footprint ?O que é Water Footprint ?
Water Footprint = Pegada HídricaWater Footprint Pegada Hídrica
‐Volume total de água usada, direta ou indiretamente, na produção de um
determinado produtodeterminado produto
-Dividido em dois componentes principais:
-Pegada indireta (cadeia de fornecedores)
-Água embutida na matéria prima utilizada na produção
-Pegada direta (operacional)
Água utilizada na produção propriamente dita-Água utilizada na produção propriamente dita
Componentes da Pegada da Água (WFP)Componentes da Pegada da Água (WFP)
Pegada da Água Direta Pegada da Água IndiretaPegada da Água Direta Pegada da Água Indireta
Á Pegada Verde Pegada Verde Consumde Á
gu
Água de Chuva
Pegada Azul Pegada Azul
mo
ua
Água Captada
Pegada Cinza Pegada Cinza
Poluiçãda
Ág
Água Recuperada
ãoua
[Hoekstra, 2008]
Exemplos de Pegada da ÁguaExemplos de Pegada da Água
E qual é a pegada da águaq p g gdo nosso produto?
b d d áSabemos nosso pegada de águaoperacional azul = índice deágua (hL/hL)água (hL/hL)
Mas qual é a pegada de águaq p g gda cadeia de fornecedores(indireta) e do pós consumo de
d ?nossos produtos?
Porque calcular a PegadaPorque calcular a Pegada Hídrica?Hídrica?
‐ Ter conhecimento do volume total de água utilizada (virtual e real)Ter conhecimento do volume total de água utilizada (virtual e real)
‐Maiores possibilidades de escolha entre fornecedores mais conscientes
‐Identificar os “hotspots” da produção
‐ Aumento da eficiência nos esforços de economizar água
‐ Responsabilidade e Transparência entre empresa e consumidores
I f ã id lh i i t t dif t‐ Informação aos consumidores para escolhas mais conscientes entre diferentes
marcas
‐ Aumentar a responsabilidade empresarial com a redução do consumo de água
/Agenda for the WWF/ACE Think Tank “Assessing the Water Impacts of Beverage Cartoons”
Wednesday 23th June 2010 BrusselsWednesday 23th June, 2010 ‐ Brussels
Forest and Water Cycle Session:
Brazilian Case Study
Source:On linking forest and water footprint development
Source:On linking forest and water footprint developmentA short case study on the water/forest link in Brazil and how further water footprint methodology can be applied to inform further water footprint methodology can be applied to informmore sustainable water/forest managementE M Mendiondo, 2010
CONTENTSSUMMARY 21. INTRODUCTION 32. THE WATER‐FOREST LINK IN BRAZIL 33. WATER FOOTPRINT AND SUSTAINABLE WATER‐FOREST MANAGEMENT 74. WATER FOOTPRINT APPROACHES 105. EXAMPLES116 CHALLENGING ISSUES 136. CHALLENGING ISSUES 13APPENDIX 1: WATER‐FOREST SYSTEM AS A “BIG‐LEAF” WITH “WATER‐CARBON‐FOOTPRINT” 16APPENDIX 2: PRACTICAL IMPLICATIONS OF TRANSPIRATION PROCESS 19
Climate change: processes, characteristics andcharacteristics andthreaths
National water footprint (m3/cap/yr)
3000 Domestic water consumption Industrial goods Agricultural goods
National water footprint (m3/cap/yr)
2500
yr)
1500
2000
nt (m
3 /cap
/y
World average
1000
1500
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done
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Braz
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Mex
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Rus
sia
Nig
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Thai
land
Italy
USA
P In T
[Hoekstra & Chapagain, 2008]
Long‐term scenarios (2000‐2100) of South American Gross Net Product (abscissae) and Sharing Community River Flows (per 1000 inhabitants)(abscissae) and Sharing Community River Flows (per 1000 inhabitants)
How does the Water Footprint help on risk management of
year 2000
How does the Water Footprint help on risk management of domestic consumption in order to achieve ‘leapfrogging” process of efficiency in using water resources at the long term?
2100
2100
21002100
: WF global ; reactive: WF global + ecoservices: WF local ; proactiveREDD : WF local mechanisms
* * Mendiondo (2009)
EFFICIENCY AND LCA: Long‐term scenarios (2000‐2100) of South American Gross Net Product (abscissae) VERSUS the Ratio between Water Withdrawal and Strategic
Year14 Global Orchestration
T h G d
Net Product (abscissae) VERSUS the Ratio between Water Withdrawal and Strategic River Flows
Year210012
%) =
90
TechnoGarden
Adapting Mosaic
8
10
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Q9 Order from Strength
Year
Year 21006
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2100Year 2000
Year21002
4
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2100
00 20000 40000 60000 80000 100000
GDP per capita (US$/inhab.)* * Mendiondo (2009)
Brazilian Domestic Market Growth 2 trillion Euro/year
Revista Exame, Ed. 940, Ano 43, N.6, 8/4/2009,
(consumer’s sectors)
“Every R$ 1 spent at Brazilianat Brazilian domestic market represents 130 liters of waterliters of water footprint
Brazilian water footprint scenarios0,2
encyBrazilian water footprint scenarios
100% = reference in 2010 0,1
Rel
ativ
e fr
eque
Brazilian Water Footprint
200
0,00 500 1000 1500 2000 2500 3000
Individual water footprint (m3/cap.year)
150
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esW
F)
100
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200
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individual water footprint* 50Pro
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(100
%
02010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 20502010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Year* Eng Ambiental USP Sao Carlos (2009)
Water footprint and sustainable water‐forest management:
Assessment of deforestation vectors at tropicalAssessment of deforestation vectors at tropical
Feid & Lambin (LUCC Report Series, No. 4, 2001)
f hWater footprint approaches
Simple green water footprint calculator:
( ) ( )( )
( )( ) ( ) paperAweight
paper
wood
wood
water tonPapertonm
tyPRoductiviyearhamFWYyearhamETP
mWF 4
3
113
1133 ⋅⋅= −−
−−
Neutral water footprint management practices related to complete water balance:(Life Cycle Assessment – LCA)
( )}
GarbageSewageQETRGarbageSewageQDilutionVWISupplyPX +++Δ ∑*
{ { ( ) { 4444 34444 21444444 3444444 21321greygreen
greygreybluegreenbluegreen
GarbageSewageQETRGarbageSewageQDilutionVWISupplyPX −−−−+++=Δ ∑ ,,
Forest‐Water Cycle Model:Forest Water Cycle Model:water evapotranspiration, carbon fixation and water pumping
Summary relationships of weight rate of transpiration per unit area (ordinate) regarding: proportional to soil plant hydraulic gradient (upper abscissa) proportional to power per unit areaproportional to soil plant hydraulic gradient (upper abscissa), proportional to power per unit area (lower abscissa), and inversely proportional to relative humidity (intermediate abscissa).
E l 3Examples 12
3
Table 1 Averaged green water footprint of a
4
B ili d t ti f t f t t t l t f t i t
Table 1‐ Averaged green water footprint of a A4‐paper according to Brazilian forest stands at demonstrative pilot projects
Brazilian demonstrative forest forest wood yield
green water footprint of a A4-paper [liter]
neutral water footprint management practices
Caatinga, water scarcity forest moderate 10 high
35 d1
Amazon-savannah transition forest rapid 35 moderate
Amazon rainforest rapid 42 moderate
2
3
Subtropical ancient forest low 83 very low 4
49º00'21º45' 21º45'
Subtropical ancient forest: Demonstrative Pilot Project
21 4548º00'
21º45'Baixo Jacaré-Guaçu
Médio Jacaré Guaçu
47º45'22º00
Rio Tietê/Rio Claro
Médio Jacaré-Guaçu
Baixo/Médio Jacaré Pepira
Alto Jacaré-Guaçu
Baixo/Médio Jacaré-Pepira
47º45'22º15
Alto Jacaré-PepiraRio JaúRio Bauru
48º15'22º30'Rio Tietê/Rio Lençóis
Rio Jaú15 m3/s
Water Availability and Withdrawal (m3/s)
2010 2025 2050
“O”: Water Availability“D”: Water Withdrawal
0 m3/s
tempo
Water Availability and Withdrawal (m /s)
48º30'22º45'22º45'
49º00'
2010 2025 2050
O O OD D D
49º00'21º45' 21º45'
Subtropical ancient forest: Demonstrative Pilot Project
21 4548º00'
21º45'Baixo Jacaré-Guaçu
Médio Jacaré Guaçu
47º45'22º00
Rio Tietê/Rio Claro
Médio Jacaré-Guaçu
Baixo/Médio Jacaré Pepira
Alto Jacaré-Guaçu
Baixo/Médio Jacaré-Pepira
47º45'22º15
Alto Jacaré-PepiraRio JaúRio Bauru
48º15'22º30'Rio Tietê/Rio Lençóis
Rio Jaú
Virtual Water FluxVirtual Water Flux (from):Farm & ForestIndustry
48º30'22º45'22º45'
49º00'
IndustryNon‐consuntive
** Mendiondo (2008)
Change (%) of water treament costs downstream by expected land use change in headwatersland‐use change in headwaters
Brazilian pilot project
REDDplus mechanisms withREDDplus mechanisms with managed forests
Vectors of change and effects on beverage cartons sectors (Brazilian pilot project)
Water Footprint
Effects in beverage cartons (% of sector product; 2010‐2040)Vectors ofChange
Pollution Landfill
Water Footprint
green water
Eutrophication Pollution
Population Increase blue water
grey water
Water Supply
‐100 ‐50 0 50
Global Warming
Correspondence with Forest Footprint Disclosure (Annual Review 2009)
The water‐forest link in Brazilthi d l t bl k f i i f ti f t i th ld•third largest block of remaining frontier forest in the world
• 2.3 million Km2 (15‐17 % of world's remaining frontiers)
•lost over 570,000 Km2 of its Amazonian forestlost over 570,000 Km of its Amazonian forest
• deforestation rate (1994‐1995): 29,000 Km2/year,
•Amazonian forest loss (1995‐2005): 17,600 Km2/year
•Vectors of deforestation: wood extraction depicts 20‐30%•10‐fold increase in Amazon population (1960‐2000)
28 illi 3/ f P á M t G d R dô i t t•28 million m3/year from Pará, Mato Grosso and Rondônia states
•20% supplies Sao Paulo and Rio•80% of wood extraction illegal (estimate)80% of wood extraction illegal (estimate)
•29% of the Brazilian Amazon is designated as protected,
•25% is privately owned and 46% is public land•5% of timber volume in the Amazon is FSC certified
Th t f t li k i B il ( t )The water‐forest link in Brazil (cont.)
•two major breadbaskets (Southern Brazil and Argentina) dependent•two major breadbaskets (Southern Brazil and Argentina) dependent on rain generated further north in the Amazon !
•Brazilian Forest Code (1965‐): Amazon landowners required to maintain 50‐80 % of their property in native forests.
•Ownership survey is mandatory (2010; Cadastro Ambiental Rural).
•all landowners acknowledge CAR as a crucial step•all landowners acknowledge CAR as a crucial step. •Brazilian Government supports (i.e. €) standing forest services to indigenous people, as biodiversity niches or climate change regulators.
•one of three cattle beefs is from deforested Amazon region
•every R$ 1 spent at domestic market equals 80 % of total Amazon green water footprintgreen water footprint
•2010 is an election year; all first ranked candidates put sustainable forest policy as one structural item for next Brazilian administration;
• € 10.000 million investment from Brazilian Government to cellulose & paper industry
RemarksRemarks• how important forests are for water management
• how water footprint methodology understanding can• how water footprint methodology understanding canlead to better water/forest management.
•forest companies importing Brazilian timber for•forest companies importing Brazilian timber forprocessing it overseas
•to understand water footprint and work to reduce it.to understand water footprint and work to reduce it.
• Brazilian context as emerging global economy withdomestic legal backgrounds & constraintsg g
•Brazilian forests as water consumers and water providers
•recommendations for better management into watergfootprint methods towardsility
• Could downsizing forest footprint and banking onbiodiversity become good business?
Examples
S b i l i f• Subtropical ancient forest• Weight (A4 paper): 80 g/m2 ; • Source of paper: wood • Annual evapotranspiration: 15000m3/ha/yr • Forest wood yield: 10 m3 of wood /ha/yr • Productivity of paper: 0.3 ton of paper / 1 m3 of wood • Green water footprint of paper: 16,667 m3/ton of paper (= 16,667litres/kg)
• 1 A4 paper = 0.005 kg • 1 A4 paper = 83 litres (green water footprint)
Processo SMA Nro. 7.352/2010 /(DOE, 120 (244) ‐25
ANA, BB, FBB e WWF‐BRASIL INICIATIVE
AGRICULTURE & WATERAGRICULTURE & WATER
Foster and stimulate socio environmental sustainability with ya special focus on achieving a reduction of the water footprint of agriculture through the use of better agricultural and livestock‐raising practices.
INICIATIVE
Academy Develop and di i t b tt
Ri k
y
Companies
disseminate better agriculture practices and environmental
Sustainable Cities
RisksMitigation
Companies sustainability among strategic regions and
commodities
SustainableBusiness
Communication Society
AgricultureAnd Water
Government
Banks
ONGs
Banks
Relationship among the axisp gAXIS 3
Risks Mitigation
AXIS 4Sustainable BusinessBusiness
AXIS 2Communication and Awareness
Raisingg
AXIS 1Agriculture and Water/Sustainable cities
il j i b d lPilot projects in urban and rural areas
WAY FOR SUSTAINABLE AGRICULTURE
SCOPESCOPE
• Increase in environmental conformity of the micro‐basins in question
• Acquisition of knowledge of sustainable agricultural and livestock‐raising practices and their effective implementation by farmers;
PROJECT IMPACTS
• Social network duly qualified, mobilised and engaged in fostering greater efficiency of water use in agriculture;
PROJECT IMPACTS
PROJECT IMPACTS
Enhanced value attributed to agricultural producers ;
Ready access to lines of credit created and adapted to the new forms of business
Micro‐basin management models implemented
Recursos Hídricos Sustentáveis na direção de
8. SÍNTESE
uma Visão Cidadã nas Bacias Hidrográficas:
“A visão sustentável da água começa A visão sustentável da água começa ...
... com o planejamento físico‐... com o planejamento físicoterritorial das bacias hidrográficas”
... com a gestão da bacia hidrográficag
“Rayra Y Sui”y
‐Mamopé icó nde retama ?
‐Xe icó pará sui
Nde icó rayra pará y sui?‐Nde icó rayra pará y sui?
‐Eem, xe icó rayra y sui.“O filho das águas”
‐Onde é a tua terra ?Onde é a tua terra ?
‐Eu sou do rio.
‐Tu és filho do rio?
‐Sim, sou filho das águas
Muito obrigadoMuito obrigado
Eduardo Mario Mendiondo
Escola de Engenharia de São Carlos
Universidade de São PauloUniversidade de São Paulo
Av Trabalhador Sancarlense, 400
13566‐590 São Carlos, SP
Tel: (16) 3373 9571
e mario mendiondo@gmail [email protected]