Almacenamiento de carbono en sistemas agroforestales en los Llanos Orientales de Colombia / Carbon storage in agroforestry systems in Colombia's Eastern Plains

Introducción: Los cultivos de café, cacao y pasturas para la ganadería son actividades agropecuarias de interés económico en Colombia. Cuando estas actividades se desarrollan bajo sistemas agroforestales (SAF) promueven la conservación e incrementan la fijación de carbono y, por ende, la mitigación del cambio climático. Objetivo: El estudio estimó el almacenamiento de carbono en la biomasa aérea, necromasa y carbono orgánico del suelo bajo SAF con cacao (SAF cacao), SAF con café (café SAF), sistemas silvopastoriles (SSP) y bosque en el municipio de Mesetas, Meta (Colombia). Métodos: Se establecieron 44 parcelas de muestreo, en donde se tomaron medidas dasométricas a individuos con un diámetro del tronco a la altura del pecho (dap) ≥ 2.5 cm (latizales, fustales y fustales grandes), cuyos valores fueron transformados a carbono con modelos de biomasa y una fracción de carbono default. En los tres sistemas agropecuarios, se contó el número de árboles de cacao, café, plantas asociadas y se identificó el tipo de uso (maderable, alimento, combustión). Resultados: El almacenamiento de carbono presentó diferencias significativas (P < 0.0001) entre usos del suelo. La mayor acumulación se encontró en bosque, con 216.6 t C ha-1, superando en 59, 72 y 73 % a SAF cacao, SSP y SAF café, respectivamente. Fabaceae, Lauraceae y Primulaceae presentaron el mayor almacenamiento de carbono. En SAF cacao, la mayor acumulación de carbono fue encontrada en especies para alimento humano; en SAF café y SSP, el mayor almacenamiento fue presentado en las especies maderables. Conclusión: Estos resultados resaltan el potencial de almacenamiento de carbono en los sistemas productivos de mayor importancia en el departamento del Meta, lo cual es importante para el diseño de estrategias que permitan integrar acciones de mitigación de emisiones de gases de efecto invernadero y promover la economía campesina local.

Introduction: Coffee, cocoa crops and pastures for livestock are agricultural activities of economic interest in Colombia. When these activities are developed under agroforestry systems (AFS), they promote conservation and increase carbon fixation and, therefore, climate change mitigation. Objective: The study estimated carbon storage in aboveground biomass, necromass and soil organic carbon under SAF with cocoa (SAF cocoa), SAF with coffee (SAF coffee), silvopastoral systems (SPS) and forest in Mesetas, Meta (Colombia). Methods: Forty-four sampling plots were established, where dasometric measurements were taken from individuals with a trunk diameter at breast height (dbh) ≥ 2.5 cm (saplings, trees and large trees), whose values were transformed to carbon with biomass models and a default carbon fraction. In the three agricultural systems, the number of cocoa and coffee trees and associated plants was counted, and the type of use (timber, food, combustion) was identified. Results: Carbon storage showed significant differences (P < 0.0001) among land uses. The highest accumulation was found in forest, with 216.6 t C ha-1, exceeding in 59, 72 and 73 % to SAF cocoa, SSP and SAF coffee, respectively. The botanical families Fabaceae, Lauraceae and Primulaceae presented the greatest carbon storage. In SAF cocoa, the greatest accumulation of carbon was found in species for human food; in SAF coffee and SSP, the greatest storage was presented by timber species. Conclusion: These results highlight the potential for carbon storage in the most important productive systems in the Meta department, which is important for designing strategies that allow for integrating actions to mitigate greenhouse gas emissions and to promote the local peasant economy.

Neutralização compensatória de carbono - estudo de caso: indústria do setor metal mecânico, Rio de Janeiro (RJ) / Carbon compensatory neutralization - case study: mechanic metal industry, Rio de Janeiro (RJ), Brazil

RESUMO Este trabalho visa quantificar as emissões de gases do efeito estufa por uma empresa do setor metal-mecânico, situada no Rio de Janeiro (RJ). Foi feito um levantamento das atividades que influenciam as emissões dos GEE da empresa Metal Master. O cálculo das emissões de gases do efeito estufa foi através das metodologias desenvolvidas pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) para o consumo de combustíveis, consumo de energia elétrica, resíduos dispostos em aterros, esgotos domésticos e efluentes industriais. Do total de emissões lançadas na atmosfera pela empresa em estudo, foi obtido um valor de 439 toneladas de CO2 equivalente, sendo 76,3 toneladas pelo consumo de combustíveis dos meios de transporte, 89 toneladas pelos resíduos gerados, 2,2 toneladas pelos efluentes gerados, 8,8 toneladas por consumo de energia elétrica e 148 toneladas por processos industriais internos. No cenário onde se contempla as medidas mitigadoras, tais emissões são reduzidas a 397 toneladas de CO2 equivalente. Caso seja empregado o reflorestamento como única forma de neutralização total de emissões da empresa em estudo, faz-se necessária a recuperação vegetal de uma área com 1,37 hectares de extensão.

ABSTRACT This research aims to quantify the contribution of emissions of greenhouse gases, released by a company in the metal-mechanic, in Rio de Janeiro (RJ). A survey of the activities that influence the GHG emissions of the Metal Master company was done. The calculation of greenhouse gas emissions was through the methodologies developed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) to fuel consumption, energy consumption, waste disposed in landfills, domestic sewage and industrial effluents. Of the total emissions into the atmosphere by the company under study, was obtained a value of 439 tons of CO2 equivalent, with 76.3 tons from fuel consumption by transport, 89 tons from the waste generated, 2.2 tons from effluents generates, 8.8 tons from consumption of electricity and 148 tons from domestic industrial processes. In the scenario where we contemplate the mitigation measures, such emissions are reduced to 397 tons of CO2 equivalent. If employee reforestation as the only way to neutralize the emissions of the company, it is necessary to restore plant to an area of 1.37 hectares.

Ruminal methanogenesis and mitigation strategies / Metanogénesis ruminal y estrategias para su mitigación / Metanogênese ruminal e estratégias para a sua mitigação

Maintaining rumen fermentation depends on the removal of products generated during food degradation. Volatile Fatty Acids (VFA) are rapidly absorbed by the host animal and used as energy source, while other products such as hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2) are used in the rumen by Archaea microorganisms to produce methane (CH4), which is belched by the animal. Methanogenic activity generates the energy required for the survival of methanogens and maintains a low H2 pressure, creating a favorable environment for the oxidation of reduced cofactors produced during glycolysis. Despite its importance for ruminal degradation, methanogenesis represents loss of energy consumed by the ruminant and its escape to the atmosphere increases total greenhouse gas (GHG) emissions. Reducing rumen emissions of CH4 can be achieved through feeding strategies, improved animal performance, and the use of feed additives. The aim of this paper is to provide conceptual tools for understanding the origin and importance of methanogenesis in ruminal fermentation and how this process can be modulated without adversely affecting animal productivity.

El mantenimiento de la fermentación ruminal depende de la remoción de los productos generados durante la degradación de los alimentos. Los Ácidos Grasos Volátiles (AGV) son rápidamente absorbidos por el animal hospedero y utilizados como fuente de energía, mientras otros productos como el hidrógeno (H2) y el dióxido de carbono (CO2) son utilizados en el rumen por microrganismos pertenecientes al dominio Archaea para producir metano (CH4), el cual es eructado por el animal. La actividad metanogénica genera la energía necesaria para la supervivencia de los metanógenos y mantiene una presión baja de H2, creando un ambiente favorable para la oxidación de cofactores reducidos generados durante la glucólisis. A pesar de su importancia para la degradación ruminal de los alimentos, la metanogénesis representa pérdida de la energía consumida por el rumiante y su remoción hacia la atmósfera contribuye al incremento en el total de gases de efecto invernadero (GEI). La reducción de las emisiones de CH4 desde el rumen puede alcanzarse a través del manejo de la alimentación, el mejoramiento del desempeño productivo de los animales y la utilización de aditivos. El objetivo de este trabajo es ofrecer elementos conceptuales que permitan comprender el origen y la importancia de la metanogénesis en la fermentación ruminal y como este proceso puede ser modulado sin afectar negativamente la productividad animal.

A manutenção da fermentação ruminal depende da remoção dos produtos gerados durante a degradação dos alimentos. Os Ácidos Graxos Voláteis (AGV) são rapidamente absorvidos pelo animal hospedeiro e utilizados como fonte de energia, enquanto que outros produtos tais como o hidrogénio (H2) e o dióxido de carbono (CO2) são utilizados no rúmen por microorganismos pertences ao domínio Archaea para produzir metano (CH4), o qual é expelido pelo animal. A atividade metanogênica gera a energia necessária para a sobrevivência da methanogens e mantém uma baixa pressão de H2, criando um ambiente favorável para a oxidação de cofatores reduzidos gerados durante a glicólise. Apesar da sua importância para a degradação ruminal dos alimentos, a methanogenesis representa uma perda significativa da energia consumida pelos ruminantes e sua remoção para a atmosfera contribui ao aumento do total de gases de efeito estufa (GEE). Redução das emissões de CH4 do rúmen pode ser alcançada através do manejo alimentar, aumento do desempenho produtivo dos animais e utilização de aditivos. O objetivo deste trabalho é fornecer elementos conceituais para compreender a origem e a importância do methanogenesis na fermentação ruminal e como este processo pode ser modulado sem afetar negativamente a produtividade animal.

Estudos sobre a oxidação aeróbia do metano na cobertura de três aterros sanitários no Brasil / Studies on the aerobic methane oxidation at three sanitary landfills covers in Brazil

A oxidação biológica e aeróbia do metano em materiais de cobertura de aterros de resíduos sólidos urbanos é uma das alternativas para se minimizarem as emissões dos gases de efeito estufa. Este artigo tem como objetivo avaliar a oxidação biológica do metano em material de cobertura de três aterros brasileiros (dois municipais e uma célula experimental). O trabalho consistiu na coleta de amostras dos solos, as quais foram caracterizadas através de ensaios geotécnicos e microbiológicos. Em laboratório, avaliou-se o consumo de metano de uma amostra de cada aterro. Os resultados revelaram a presença de bactérias metanotróficas e consumo de metano em laboratório, o que sugere que exista uma relação inversa entre o grau de saturação no momento da coleta e o número de bactérias metanotróficas.

The biological and aerobic oxidation of methane within the soil cover of municipal solid waste landfills is one an alternative to minimize emissions of greenhouse effect gases. This study aims at assess the biological oxidation of methane within the final cover of three landfills in Brazil (two municipal ones and one experimental cell). The soil samples obtained from the landfill cover were characterized by geotechnical and microbiological tests. In the laboratory the consumption of methane from each sample were evaluated. The results revealed the presence of methanotrophic bacteria and consumption of methane in the laboratory was observed, which also suggest that there is an inverse relation between the degree of saturation at the time of sampling and the number of methanotrophic bacteria.

Global warming in Amazonia: impacts and Mitigation

Global warming has potentially catastrophic impacts in Amazonia, while at the same time maintenance of the Amazon forest offers one of the most valuable and cost-effective options for mitigating climate change. We know that the El Niño phenomenon, caused by temperature oscillations of surface water in the Pacific, has serious impacts in Amazonia, causing droughts and forest fires (as in 1997-1998). Temperature oscillations in the Atlantic also provoke severe droughts (as in 2005). We also know that Amazonian trees die both from fires and from water stress under hot, dry conditions. In addition, water recycled through the forest provides rainfall that maintains climatic conditions appropriate for tropical forest, especially in the dry season. What we need to know quickly, through intensified research, includes progress in representing El Niño and the Atlantic oscillations in climatic models, representation of biotic feedbacks in models used for decision-making about global warming, and narrowing the range of estimating climate sensitivity to reduce uncertainty about the probability of very severe impacts. Items that need to be negotiated include the definition of "dangerous" climate change, with the corresponding maximum levels of greenhouse gases in the atmosphere. Mitigation of global warming must include maintaining the Amazon forest, which has benefits for combating global warming from two separate roles: cutting the flow the emissions of carbon each year from the rapid pace of deforestation, and avoiding emission of the stock of carbon in the remaining forest that can be released by various ways, including climate change itself. Barriers to rewarding forest maintenance include the need for financial rewards for both of these roles. Other needs are for continued reduction of uncertainty regarding emissions and deforestation processes, as well as agreement on the basis of carbon accounting. As one of the countries most subject to impacts of climate change, Brazil must assume the leadership in fighting global warming.

O aquecimento global tem impactos potencialmente catastróficos na Amazônia, e, ao mesmo tempo, a manutenção da floresta amazônica oferece uma das opções mais valiosas e baratas para mitigar as mudanças climáticas. Nós sabemos que o fenômeno de El Niño, causado por uma oscilação da temperatura da superfície da água no Pacífico, tem impactos sérios na Amazônia, causando secas e incêndios florestais, como aconteceram em 1997-1998. Oscilações de temperatura no Atlântico também provocam secas severas, como em 2005. Nós também sabemos que árvores amazônicas morrem, tanto do fogo como do estresse hídrico sob condições quentes e secas. Além disso, a água reciclada pela floresta fornece chuva que mantém as condições climáticas apropriadas para floresta tropical, especialmente durante a estação seca. O que nós precisamos saber com urgência, por meio de pesquisa intensificada, inclui como representar melhor o El Niño e as oscilações no Atlântico, nos modelos climáticos, como representar as retroalimentações bióticas nos modelos usados para tomada de decisão sobre o efeito estufa, e um estreitamento da gama das estimativas da sensitividade climática (para reduzir a incerteza sobre a probabilidade de impactos muito severos). Assuntos que precisam ser negociados incluem a definição de mudança de clima "perigosa", com os correspondentes níveis máximos das concentrações de gases de estufa na atmosfera. Mitigação do efeito estufa tem que incluir a manutenção da floresta amazônica, o que traz benefícios para o combate ao efeito estufa por meio de dois papéis separados: diminuir o fluxo de emissões de carbono que acontece em cada ano devido ao ritmo rápido do desmatamento, e evitar a emissão do estoque de carbono na floresta restante que pode ser liberada de várias maneiras, inclusive por causa da própria mudança climática. Barreiras impedindo a recompensação da manutenção de floresta incluem a necessidade por recompensas financeiras para ambos estes papéis. Outras necessidades são continuar a redução da incerteza relativo às emissões e ao processo de desmatamento, assim como também um acordo sobre a base da contabilidade do carbono. Por ser um dos países mais sujeito aos impactos da mudança climática, o Brasil tem que assumir a liderança na luta contra o aquecimento global.

Amazon Forest maintenance as a source of environmental services

Amazonian forest produces environmental services such as maintenance of biodiversity, water cycling and carbon stocks. These services have a much greater value to human society than do the timber, beef and other products that are obtained by destroying the forest. Yet institutional mechanisms are still lacking to transform the value of the standing forest into the foundation of an economy based on maintaining rather than destroying this ecosystem. Forest management for commodities such as timber and non-timber forest products faces severe limitations and inherent contradictions unless income is supplemented based on environmenta lservices. Amazon forest is threatened by deforestation, logging, forest fires and climate change. Measures to avoid deforestation include repression through command and control, creation of protected areas, and reformulation of infrastructure decisions and development policies. An economy primarily based on the value of environmental services is essential for long-term maintenance of the forest. Much progress has been made in the decades since I first proposed such a transition, but many issues also remain unresolved. These include theoretical issues regarding accounting procedures, improved quantification of the services and of the benefits of different policy options, and effective uses of the funds generated in ways that maintain both the forest and the human population.

A floresta amazônica produz serviços ambientais, tais como a manutenção da biodiversidade, da ciclagem de água e dos estoques de carbono. Estes serviços têm um valor muito maior para a sociedade humana do que a madeira, carne bovina e outros produtos que são obtidos destruindo a floresta. Mecanismos institucionais ainda estão faltando para transformar o valor da floresta em pé no alicerce de uma economia baseada em manter, em lugar de destruir, este ecossistema. Manejo florestal para madeira e para produtos florestais não-madeireiros enfrenta limitações severas e contradições inerentes a menos que a renda seja completada com base em serviços ambientais. A floresta amazônica é ameaçada por desmatamento, exploração madeireira, incêndios florestais e mudança climática. Medidas para evitar o desmatamento incluem repressão por comando e controle, criação de áreas protegidas, e reformulação de decisões sobre infra-estrutura e sobre políticas de desenvolvimento. Uma economia que é principalmente baseada no valor dos serviços ambientais é essencial para a manutenção a longo prazo da floresta. Muito progresso foi feito nas décadas desde que eu propus uma transição deste tipo, mas vários assuntos também permanecem não resolvidos. Estes incluem assuntos teóricos relativos aos procedimentos de contabilidade, quantificação melhorada dos serviços e dos benefícios de diferentes opções de política, e usos eficazes dos fundos gerados de modo que mantêm tanto a floresta como a população humana.

Birds of a central São Paulo woodlot: 1. Censuses 1982-2000

Some 263 birds were recorded near and in a 230-ha patch of semideciduous forest in cane fields of central São Paulo, Brazil. Subtracting 67 open-area species, 22 of marshes or creeks, 10 vagrants and 12 recorded later, 152 forest and border species were recorded in 1982-86, much like what was observed in a similar woodlot near Campinas. Both woodlots lost species gradually over the years. Some birds avoided hard cane-field edges, preferring soft bushy edges. Of open-area species, 22 seemed to have disappeared by 1997 due to earlier high El Niño rains or rare permanently open habitats in the sugar cane; 17 new species were mostly nocturnal ones not noted earlier, or occasional visitors. Forest and borders lost 31 species, gaining five of dry regions and one winter visitor. Several migrants from the south appeared only in wet years before recent greenhouse effects, some resident birds were hunted, and canopy hummingbirds were perhaps still present. Dry-forest travel-prone or "metapopulational" species moved their centers of distribution, partly concealing loss of moist-forest diversity.

Foram listadas 263 aves próximo e dentro de uma mata semidecídua de 230 ha em meio a plantações de cana-de-açúcar, na região central do Estado de São Paulo, Brasil. Subtraindo-se 67 espécies de áreas abertas, 22 de riachos, 10 vagantes e 12 observadas mais tarde, cerca de 152 espécies de mata e de borda foram observadas entre 1982-86, semelhantemente às observadas em uma mata próxima a Campinas. Ambas as matas perderam espécies gradualmente. Algumas aves evitaram as margens "duras" dos canaviais, preferindo as margens "macias" arbustivas. Das espécies de área aberta, parece que 22 desapareceram até 1997, em razão das abundantes chuvas anteriores causadas por El Niño, ou pela raridade de habitats permanentemente abertos nos canaviais; 17 espécies "novas" eram principalmente noturnas que não haviam sido checadas anteriormente, ou visitantes ocasionais. A mata e as bordas perderam 37 espécies, ganhando 5 de regiões secas e 1 visitante de inverno. Vários migrantes do sul apareceram somente em anos chuvosos antes do recente efeito estufa; algumas aves residentes foram caçadas, e os beija-flores das copas talvez estivessem presentes ainda. As espécies de zonas secas, prones à movimentação ou "metapopulacionais", movem os centros de distribuição, camuflando parcialmente a perda de diversidade da mata úmida.

Incêndios na Amazônia Brasileira: estimativa da emissão de gases do efeito estufa pela queima de diferentes ecossistemas de Roraima na passagem do evento El Nino (1997/98)

The area burned, total biomass above and below-ground, charcoal formation, burning efficiency and the carbon concentration were estimated for the different natural landscapes and agricultural systems that were exposed to fire during the El Niño of 1997-98 in the state of Roraima, in the northernmost part of Brazilian Amazonia. The objective was to calculate the gross emissions of greenhouse gases released by combustion from the various biomass classes comprising each landscape type. The total area burned was 38,14440,678 km2, of which 11,394-13,928 km2 was intact primary forest, 22,583 km2 was savanna, 1,388 km2 was white sand scrub formations, and 2,780 km2 was pastures, secondary forest and agricultural plots. Total carbon affected by the fire was 42.58 x 106 tons (t), with 19.73 x 106 t being released from combustion, 22.33 x 106 t from decomposition, and 0.552 x 106 t converted to charcoal (long-term carbon storage) formed during the bums. Gross emissions of greenhouse gases emitted by combustion were 17.3 x 106 t CO2, 0.21-0.35 x 106 t CH4, 1.99-3.68 x 106 t CO, 0.001-0.003 x 106 t N2O, 0.06-0.09 x 106 t NOx and 0.25 x 106 t NMHC (non-methane hydrocarbons). The total emission in carbon equivalent to CO2 emitted by combustion, based on the global warming potentials for each gas over the 100-yr horizon used by the IPCC, was 6.1-7.0 x 106 t C.

Foi estimada a área queimada, a biomassa vegetal total acima e abaixo do solo, a formação de carvão, a eficiência de queimada e a concentração de carbono de diferentes paisagens naturais e agroecossistemas que foram atingidos pelos incêndios ocorridos durante a passagem do El Niño em 1997/98 no Estado de Roraima, extremo norte da Amazônia Brasileira. O objetivo foi o de calcular a emissão bruta de gases do efeito estufa liberados por combustão das diversas classes de biomassa que compõem cada tipo fitofisionômico atingido. A área total efetivamente queimada foi estimada entre 38.144-40.678 km2, sendo 11.394-13.928 km2 de florestas primárias (intactas, em pé) e, o restante, de savanas (22.583 km2), campinas / campinaranas (1.388 km2) e ambientes florestais já transformados como pastagens, área agrícolas e florestas secundárias (2.780 km2). O total de carbono afetado pelos incêndios foi de 42,558 milhões de toneladas, sendo que 19,73 milhões foram liberados por combustão, 22,33 milhões seguiram para a classe de decomposição e 0,52 milhões foram depositados nos sistemas na forma de carvão (estoque de longo prazo). A emissão bruta de gases do efeito estufa, em milhões de toneladas do gás, considerando apenas o emitido por combustão foi de 17,3 de CO2, 0,21-0,35 de CH4, 1,99-3,68 de CO, 0,001-0,003 de N,O, 0,06-0,09 de NOx e 0,25 de hidrocarbonetos não-metânicos (HCNM). O total de carbono equivalente a CO2 emitido por combustão, quando considerado o potencial de aquecimento global de cada gás em um horizonte de tempo de 100 anos utilizado pelo IPCC, foi de 6,1-7,0 milhões de toneladas.