Uma abordagem para avaliar o potencial de agroecossistemas em prover serviços ambientais

The objective of this work was to present an approach to evaluate soil functions in agroecosystems and their impact on environmental services (ES). An approach with case studies was proposed to assess the relationship between the establishment and management of agroecosystems, in three Brazilian biomes (Atlantic Forest, Cerrado, and Caatinga), and their environmental services provision, considering the specificities of each area. A set of soil parameters that can be used as indicators to monitor changes in the agroecosystem was also proposed. The environmental services types most affected by the establishment and management of the agroecosystems were the supporting and provisioning services, showing the potential of agricultural management in providing multiple services, besides food, fiber, and energy. “No fire use” and “agricultural consortium” were the criteria for the establishment and management of agroecosystems with greater potential to increase environmental services provision, whereas biomass stock in soil and litter was the most appropriate soil parameter to be used as an indicator to monitor the impact of agroecosystems in environmental services provision.O objetivo deste trabalho foi apresentar uma abordagem para avaliar as funções do solo em agroecossistemas e seus impactos sobre os serviços ambientais (SA). Uma abordagem com estudo de casos foi proposta para analisar a relação entre o estabelecimento e o manejo de agroecossistemas, em três biomas brasileiros (Floresta Atlântica, Cerrado e Caatinga), e a sua correlação com a prestação de serviços ambientais, tendo-se levado em consideração as especificidades de cada área. Também foi proposto um conjunto de parâmetros do solo que possam ser utilizados como indicadores para monitorar as alterações no agroecossistema. Observou-se que os tipos de serviços ambientais mais afetados pela implantação e pela gestão dos agroecossistemas são os desuporte e provisão, o que mostra o potencial que o manejo agrícola tem de fornecer múltiplos serviços, além de alimentos, fibras e energia. “Sem uso de fogo” e “consórcios agrícolas” foram os critérios usados na implantação e a gestão de agroecossistemas com maior potencial em aumentar a prestação de serviços ambientais, enquanto o estoque de biomassa no solo e na serapilheira foi o parâmetro do solo mais adequado para uso como indicador no monitoramento do impacto do agroecossistema na prestação de serviços ambientais

PERSPECTIVAS PARA ESTIMATIVA DE BIOMASSA VIVA E ESTOQUE DE CARBONO ACIMA DO SOLO EM ÁREAS VERDES URBANAS DO DOMÍNIO MATA ATLÂNTICA, BRASIL

As áreas florestais são excelentes sumidouros de carbono e sua conservação é considerada como uma estratégia de redução da emissão de gases de efeito estufa, responsáveis pelo aquecimento global. Na Mata Atlântica, que ocupa 15% do território brasileiro, as áreas verdes urbanas possuem papel importante na qualidade de vida de sua população, que equivale a 52% da população do país. A pesquisa teve o objetivo de analisar na literatura científica os principais métodos não destrutivos utilizados (entre 2000 e 2020) para estimar a biomassa viva e o estoque de carbono acima do solo, em florestas da Mata Atlântica, com vistas à aplicação em áreas verdes urbanas. Foi elaborada uma planilha com as principais equações alométricas e parâmetros encontrados na literatura. Dentre as pesquisas levantadas, 59 foram selecionadas para análise de acordo com os critérios aplicados. Constatou-se que apenas 20% das pesquisas foram realizadas em áreas verdes urbanas. O fator de conversão de biomassa viva para o estoque de carbono foi o principal método, utilizado em 70% das pesquisas analisadas. Os métodos indiretos, como os de sensoriamento remoto e emergia são interessantes pela praticidade e custos menos elevados. Destaca-se a importância dos inventários florestais, bem como do desenvolvimento de metodologias apropriadas para o estudo da biomassa viva e do estoque de carbono acima do solo nas áreas verdes urbanas, visando ampliar o conhecimento nesta área e apoiar decisões

Comparação entre os Índices de Qualidade de Água Cetesb e Bascarán

A água é um bem essencial à vida e para muitas atividades econômicas. Contudo, sua degradação ocorre de forma acelerada, tornando-a inutilizável para os múltiplos usos da sociedade. Os municípios fluminenses de São José de Ubá e Itaperuna abrigam a bacia hidrográfica do rio São Domingos (BHRSD) no Rio de Janeiro, que apresenta elevados índices de desflorestamento, presença extensiva de agropecuária, centros urbanos com baixos índices de saneamento básico e intensiva extração de água subterrânea para uso doméstico e irrigação. Diante dessa situação, o presente trabalho tem como objetivo analisar a qualidade da água superficial da BHRSD a partir de dois Índices de Qualidade de Água (IQA): o IQACETESB e o IQABASCARÁN. Para tal, amostras de águas superficiais foram obtidas em 19 pontos da bacia nos anos de 2004 e 2005. Os parâmetros avaliados e utilizados para compor os índices foram: oxigênio dissolvido, coliformes termotolerantes, pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato, turbidez, temperatura, sólidos totais e aspecto visual da água. Os resultados da aplicação dos índices foram espacializados para a área da BHRSD. O índice da Cetesb apresentou resultados mais positivos, na maioria das amostras, a água foi classificada como “Boa”. Enquanto que, pelo índice de Bascarán, a qualidade da água da BHRSD apresentou pior qualidade, com amostras predominantemente classificadas como “Média” e “Ruim” e, em menor número, como “Muito Ruim”. Quando não aplicada a constante K presente no IQABASCARÁN, os resultados desse índice apresentaramse similares ao do IQACETESB. Já quando utilizada esta constante, as classificações foram mais distintas entre os índices. Os resultados gerais mostram que do ano de 2004 para 2005 a qualidade da água piorou. Recomenda-se o IQABASCARÁN para o monitoramento da qualidade da água superficial nesta bacia por descrever mais severamente a qualidade da água, garantindo, assim, maior segurança hídrica à saúde da população

Panorama atual e potencial de aplicação da abordagem dos serviços ecossistêmicos do solo no Brasil

Human pressure on ecosystems has undesirable impacts on human well-being. After the Millennium Project, much interdisciplinary research has been developed worldwide aiming to understand these impacts on ecosystem flows and processes, and to learn about the costs and the benefits of ecosystem services for production. Soil provides many ecosystem services, since its multi-functionality is the basis for food production, water filtration, nutrient cycling, and other goods essential to life. This article presents the main concepts and classifications of soil ecosystem services and of its functions; the indicators and the methods for assessment, modeling, and valuation of ecosystem services; some recent applications to assess and evaluate impacts of agricultural management practices on soil ecosystem services; as well as challenges and opportunities for research and for development of public policies related to agro-environmental sustainability in Brazil. Although the role of soil in supplying ecosystem services is yet undervalued, scientists are gradually recognizing soil processes and functions as fundamental to assess ecosystem services and the effects of land use and management on them. Interdisciplinary approaches to integrate science and public policies are necessary to build governance based on ecosystem services.A pressão humana sobre os serviços ecossistêmicos tem resultado em impactos indesejáveis sobre o bem-estar humano. Com o Projeto Millennium, várias pesquisas interdisciplinares têm sido desenvolvidas em todo o mundo com o objetivo de entender esses impactos sobre os fluxos e os processos dos ecossistemas e internalizar os custos e os benefícios dos serviços ecossistêmicos para a produção. O solo fornece muitos serviços ecossistêmicos, uma vez que sua multifuncionalidade é a base para a produção de alimentos, filtração de água, ciclagem de nutrientes e outros bens essenciais à vida. Este artigo apresenta os principais conceitos e classificações dos serviços ecossistêmicos do solo e de suas funções; os indicadores e os métodos de avaliação, modelagem e valoração dos serviços ecossistêmicos; algumas aplicações recentes para avaliar impactos de práticas de manejo agrícola sobre os serviços ecossistêmicos do solo; bem como os desafios e as oportunidades para a pesquisa e para o desenvolvimento de políticas públicas relacionadas à sustentabilidade agroambiental no Brasil. Apesar de o papel do solo para prestação de serviços ecossistêmicos ainda ser subestimado, os cientistas têm gradualmente reconhecido os processos e as funções do solo como fundamentais para avaliar os serviços ecossistêmicos e os efeitos do uso e manejo da terra sobre eles. Abordagens interdisciplinares que integrem ciência e políticas públicas são necessárias para construir uma governança com base em serviços ecossistêmicos

Geotechnologies applied to spatial and temporal analysis of the land use and land cover basin related to the water quality Barra Bonita reservoir to support water resources management

Perante a situação atual de degradação dos recursos hídricos, destacando os reservatórios destinados a usos múltiplos, e a necessidade de se buscar soluções para tal problema, foi proposto o presente trabalho. O reservatório de Barra Bonita, localizado no interior do Estado de São Paulo, foi escolhido para estudo, por estar inserido em uma área densamente povoada, industrializada e ocupada por agricultura intensiva. Os dados adquiridos foram de natureza cartográfica (cartas de pedologia, geomorfologia, geologia, drenagem e malha municipal); orbitais (imagens multiespectrais dos satélites Landsat 5 e 7); censitários (produção agrícola municipal e densidade demográfica); limnológicos (característicasfísicas, químicas e biológicas do reservatório estudado, obtidas em campo e na literatura); pluviométricos e fluviométricos. A organização e o tratamento das diversas informações foram realizados com o auxílio de Sistema de Informação Geográfica (Spring 3.6), obtendo também um banco de dados limnológicos multitemporal. As ferramentas de geotecnologias foram aplicadas na caracterização dos fatores fisiográficos, no mapeamento do uso e cobertura da terra e do potencial poluidor das sub-bacias da bacia de drenagem, sendo os resultados analisados em conjunto com os dados referentes à qualidade da água do reservatório de Barra Bonita, de forma espacial e temporal (período de 1990 a 2002). Os resultados mostraram que ocorreu um incremento significativo do nível trófico da água, de forma diferenciada para cada compartimento do reservatório em questão, durante o período avaliado. A análise integrada dos sistemas aquático e terrestre, no espaço e no tempo, permitiu concluir que a degradação da qualidade da água se deve às alterações no uso e cobertura da terra e ao aumento populacional, traduzidos em fontes difusas e pontuais de poluição. Desta forma, fica evidenciada a importância da gestão de recursos hídricos na bacia estudada e espera-se que as informações obtidas e metodologias aplicadas neste trabalho possam subsidiar ações direcionadas a este propósito.Nowadays, water quality deterioration is a common problem related to pollution inputs from point and nonpoint sources. The situation becomes worse in the reservoirs due to multiple water uses. Barra Bonita reservoir was selected for this study because it is located in an overpopulated area of the São Paulo State, southern Brazil. Moreover, it is a region of many industries and intensive agriculture. The data used to carry out the study included physical features (pedology, geomorphology, geology, drainage, precipitation and flow) provided by several public agencies in different scales and formats; land use and land cover maps derived from interpretation of Landsat TM ETM satellite images; limnologycal variable measurements derived from field work and literature spanning the period comprised between 1979 and 2002 and census data (population density and agriculture production). The first step in the study was to build a limnologycal database to compile and organize all the information available regarding water quality in the Barra Bonita reservoir. A second major step was to implement and feed the Médio Tietê Basin Geographic Information System with the selected pollution forcing variables. After that, the geotechnogies were applied to diagnose physical features, to map land use and land cover and to model potential pollution instances for each sub-basin. This data was analyzed in the space and time considering the water quality degradation from 1990 to 2002. The results showed an increase in the eutrophication level of Barra Bonita reservoir in the period considered in response to changes in land use and land cover patterns. The water-land integrated analysis allowed to verify that the water degradation is related to the land use and land cover changes and population increase (diffuse and point contribution). Therefore, the water resources management is paramount in order to improve the water quality in this basin. It is expected that information and methodologies applied in this research can be used to support this sustainable process

AVALIAÇÃO ESPAÇO-TEMPORAL DA RELAÇÃO ENTRE O ESTADO TRÓFICO DO RESERVATÓRIO DE BARRA BONITA (SP) E O POTENCIAL POLUIDOR DE SUA BACIA HIDROGRÁFICA / Assessment of the space-time relationships between the UHE Barra Bonita Trophic State and its drainage basin pollution potential

This research aimed to understand the fast water degradation process in overpopulated áreasas a result of inadequate land use and land cover practices. Therefore, the objetive of thisstudy is to assess the relationship between the trophic state of the Barra Bonita Reservoir(SP)and the pollution potential of its drainage basin in space and time. The trophic statedetermination was based in water samples collected at 32 stations evenly distributed in thelake in two dates: 1990 and 2002. These samples were used to determine the key parametersfor the computation of the Trophic State Index (TSI), which was then spatialised with aid of theESRI ArcView 3.2 sofware. The pollution potential was based on several data: land use andland cover maps derived from the Landsat /Thematic Mapper images acquired in 1990 and2002; population growth and nitrogen and phosphor load. The results showed the increase inthe water trophic level from 1990 to 2002, but this increase was not homogenous. The waterquality degradation, as expressed by the TSI was highest in Tietê river compartment due toresponse to the higher pollution potential of São Paulo city. The space and time integratedanalyses of the terrestrial and aquatic system allowed to conclude that the water qualitydegradation is closely connected to both land use and land cover changes in the drainagebasin and to the population growth. Other important finding was that the pollution potentialis not homogenous throughout the drainage basin, and that therefore, the pollution controlpolice must be focused in more critical areas, where the degradation is more intense

VALORAÇÃO DE SERVIÇO AMBIENTAL HÍDRICO NA ZONA DE AMORTECIMENTO DE UM PARQUE ESTADUAL NO SEMIÁRIDO DE MINAS GERAIS, BRASIL

The study aimed to propose a valuation method for the Payment for Water Environmental Services (PEWS) in the buffer zone (BZ) of Lapa Grande State Park (LGSP), in the semi-arid region of Minas Gerais. For this, a database was built to collect and organize information on PEWS initiatives in Southeast Brazil. The initiatives were analyzed according to categories and attributes, supporting a methodological proposal for the environmental valuation PEWS. It was found that despite the PEWS initiatives being in the same region and having similar objectives, the valuation methods are different, varying according to the types of intervention adopted. For the valuation, the value for the environmental service of water supply was selected, adapted and calculated, resulting in R$59.07/ha/year. With the application of the chosen valuation method, the payment varied between R$ 0.15 and 50.29/ha/year, for modality III, of conservation of remnants of native vegetation. The values were low compared to other similar PEWS initiatives.El estudio tuvo como objetivo fue proponer un método de valoración para el Pago por Servicios Ambientales Hídricos (PSA-H) en la zona de amortiguamiento (ZA) del Parque Estadual Lapa Grande (PELG), en la región semiárida de Minas Gerais. Para ello, se construyó una base de datos para recopilar y organizar información sobre las iniciativas de PSA-H en el sudeste de Brasil. Las iniciativas fueron analizadas según categorías y atributos, sustentando una propuesta metodológica para la valoración ambiental del PSA-H. Se constató que a pesar de que las iniciativas del PSA-H están en la misma región y tienen objetivos similares, los métodos de valoración son diferentes, variando según los tipos de intervención adoptados. Para la valorización, se seleccionó, adaptó y calculó el valor por el servicio ambiental de abastecimiento de agua, resultando en R$59,07/ha/año. Con la aplicación del método de valoración elegido, el pago varió entre R$ 0,15 y 50,29/ha/año, para la modalidad III, de conservación de remanentes de vegetación nativa. Los valores fueron bajos en comparación con otras iniciativas similares de PSA-H.O estudo objetivou propor um método de valoração para o Pagamento por Serviços Ambientais Hídricos (PSA-H) na zona de amortecimento (ZA) do Parque Estadual da Lapa Grande (PELG), no semiárido mineiro. Para isso, construiu-se uma base de dados para coletar e organizar informações de iniciativas de PSA-H do Sudeste brasileiro. As iniciativas foram analisadas conforme categorias e atributos, subsidiando uma proposta metodológica de valoração ambiental de PSA-H. Verificou-se que apesar das iniciativas de PSA-H estarem na mesma região e terem objetivos semelhantes, os métodos de valoração são diferentes, variando segundo os tipos de intervenção adotados. Para a valoração, foi selecionado, adaptado e calculado o valor pelo serviço ambiental de provisão de água, resultando em R$59,07/ha/ano. Com a aplicação do método de valoração escolhido, o pagamento variou entre R$ 0,15 e 50,29/ha/ano, para modalidade III, de conservação de remanescentes de vegetação nativa. Os valores foram baixos se comparados a outras iniciativas de PSA-H semelhantes

BALANCED FERTILIZATION FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF AGRICULTURE IN THE SAVANNAS OF SOUTH AMERICA: TOWARDS A GEOGRAPHICAL APPROACH

South American countries still possess considerable land reserves for agricultural development. Huge areas of virgin lands and natural pastures have been converted to agricultural crops and suffer increasing pressure. Growing demand for food in the world and attractiveness for capital investment drive this colonization further deep into the regions that cannot be converted to commercial agriculture without serious negative environmental consequences. Agricultural development in these areas neither can be considered economically sustainable, as high production costs sometimes surpass revenues from the harvest. Most of the recently colonized regions in South America are those under savanna landscapes, where low nutrient availability in the soil restricts agricultural use. Understanding the problem of sustainability of agricultural development in savannas is impossible without geographical analysis. Spatial approach at different scales enables precise vision of weak points of recently established agricultural systems and helps to draw solutions to diminish their instability. The objective of this paper was to develop, with GIS tools, a geographically based analysis that could identify the spatial variation and magnitude of soil potassium, potassium uptake, potassium fertilization, and potassium balance in order to improve the efficiency of mineral fertilizers use