"SOFTWARE PARA COMPARAÇÃO ECOSSISTÊMICA, ENERGÉTICA E ECONÔMICA DE TRÊS SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE SOJA: (A) ORGÂNICA, (B) AGROQUÍMICA E (C) HERBICIDAS - PLANTIO DIRETO (TRANSGÊNICA)".

Enrique Ortega, Mariana Miller.
FEA-Unicamp, CP 6121
13083-970 Campinas, SP, Brasil.

Introdução

O sistema econômico ganhou uma nova variável de medição de desempenho que torna obsoletos os métodos tradicionais de avaliação de projetos. Trata-se do parâmetro "Sustentabilidade". É reconhecida na Agenda 21 Global, elaborada em 1992 (MMA, 1999; Leis, 1999), que nosso sistema como um todo, hoje é insustentável e que muitas de suas partes também o são.

De que depende que um sistema seja sustentável? Da sua capacidade de auto-análise, da percepção das fontes de energia que utiliza, do reconhecimento de que muitas delas tem caráter efêmero e, sobretudo, da sua capacidade de auto-governo.

A questão metodológica crítica é distinguir todas as fontes de energia que usamos, e qualificá-las como renováveis ou não renováveis e, finalmente, obter a taxa de renovabilidade energética, o índice mais adequado para medir a sustentabilidade:

   

Energia renovável

Renovabilidade

=

---------------------------

   

Energia total usada

A sustentabilidade citada acima pode ser calculada em diversas formas:

  1. Medindo a energia calórica comum a todas as coisas. Este método conduz a resultados errôneos, pois não ponderá toda a energia necessária para produção os fluxos de energia consumidos. Ele foi abandonado;
  2. Usando o conceito de energia agregada, que consiste em identificar todos os fluxos energéticos de um sistema a partir de suas matérias primas básicas e medí-los em termos de uma energia de referência. Esta metodologia por muito tempo utilizou como unidade de referência o barril de petróleo, pois foi aplicado em sistemas industriais que tem como base o consumo de petróleo.Todos os processos industriais podiam descobrir seus vínculos com o energético fóssil mais usado e expressar seus produtos em termos de barris de petróleo equivalentes. Esta metodologia tinha como limitação não mensurar os serviços do ambiente e do trabalho humano;
  3. Medindo a exergia, isto é a capacidade de produção de trabalho das substâncias e as fontes de energia disponíveis aos processos humanos. Esta metodologia é denominada Termo - Econômica, pois é derivada diretamente da Termodinâmica. Ela se defronta com um problema de difícil solução que é a determinação das variáveis relativas à energia biológica e, também, a sua mensuração;
  4. Usando a metodologia emergética. Esta metodologia surgiu da análise energética, de base termodinâmica, dos sistemas naturais. Ela resolveu o desafio da mensuração do conteúdo de energia dos fluxos provenientes da natureza (chuva, sedimentos, biomassa, substâncias químicas, energéticos fósseis, etc) medindo toda a energia que a biosfera usa para produzir esses recursos, em termo de energia solar equivalente. A metodologia evolui da análise dos sistemas naturais para os antrópicos. Nesse percurso histórico teve que estudar a economia como um subsistema da biosfera, com leis de vigência restrita que não conseguem ponderar o valor dos insumos e produtos de maneira correta. A metodologia está avançado e pode enfrentar o desafio de medir a energia do trabalho humano;
  5. Usando a Economia Ecológica. Alguns economistas decidiram enfrentar o desafio de valoração econômica dos diversos serviços oferecidos pela natureza para complementar a análise econômica, sem alterar a valoração dos insumos provenientes da economia. Eles reconhecem que a sociedade de consumo é inviável e acreditam que o processo de organização social e educacional é fundamental para mudar as atitudes individuais e coletivas. Esta metodologia está evoluindo e tem conseguido alguns resultados importantes, divulgados na imprensa, tais como a valoração dos serviços da biosfera em termos econômicos. São abundantes seus dados em termos globais, no entanto são escassos seus cálculos em termos de projetos específicos à nível local.

Cabe citar aqui que se considera que a Economia Neo Clássica, hoje ainda amplamente usada, não poderá superar, por conta própria, suas deficiências metodológicas para medir a sustentabilidade (Ulgiati e colaboradores, 1998).

Em vista do anterior, podemos considerar que há três metodologias que competem para serem as ferramentas de avaliação de projetos da Economia Sustentável: a economia ecológica, a metodologia exergética e a metodologia emergética.

Materiais e Métodos

Neste trabalho emprega-se a metodologia emergética da forma defendida por Odum (1976, 1981, 1983, 1996, 1998). A metodologia emergética tem sido usada para analisar os sistemas agrícolas convencionais (intensivos em energia não renovável) dos Estados Unidos e Europa (Odum, 1987; Brandt-Williams e Odum, 1998; e Ulgiati e colaboradores, 1998).

Contudo, Ortega e Polidoro (1998), em função das características peculiares da agricultura ecológica propõem uma abordagem diferente, no sentido de considerar todas as contribuições da natureza à agricultura, as perdas do sistema e as externalidades. Este trabalho procura atender os lineamentos metodológicos sugeridos por esses autores.

Diagrama de fluxo energético da Biosfera

Brown (1998), seguindo os lineamentos metodológicos de Odum (1996), elaborou uma análise do desempenho da nossa Biosfera no século que terminou, e descobriu que em cem anos a taxa de renovabilidade global caiu de 95 para 27%. Para alguns países essa queda é mais drástica, nos industrializados a tendência foi reduzir até 5 - 15%.


Figura 1. Diagrama de fluxos de energia da biosfera terrestre.

Diagrama de fluxo enérgico do sistema agroecológico

Assim como é possível analisar o sistema global é possível analisar subsistemas. Nos interessa conhecer o desempenho emergético dos sistemas agrícolas e agro-industriais do Brasil. Para aplicar a metodologia preparamos um diagrama geral de fluxos de energia de sistemas de agricultura ecológica. Mais antes de apresentá-lo, consideramos conveniente rever o diagrama da Biosfera, identificando melhor os estoques de energia interna:


Figura 2. Diagrama dos estoques internos de energia da Biosfera.

Figura 3. Diagrama de fluxos de energia de um sistema agro-ecológico

Tabelas de emergia

 

Índices

Definição do sistema pesquisado.

Na análise ecossistêmica complexa do sistema de produção de soja no Brasil vamos considerar que no mesmo terreno costuma-se plantar milho como cultura complementar. Nesta análise será feito um esforço para contabilizar: as contribuições ambientais (nitrogênio, nutrientes da rocha mãe, controle biológico, etc.); as perdas do ecossistema (solo, água, biodiversidade, pessoas); algumas das externalidades (tratamento de efluentes, tratamento médico, etc.). Nas principais areas de plantio no Brasil costuma-se plantar, no mesmo terreno, soja no verão e milho no inverno, formando um sistema complemetar. Nesta análise usamos dados de Rio Grande do Sul e Paraná. Neste trabalho foram estudadas as três principais formas de produção: (a) Agroquímica (a mais usada até 5 anos atrás); (b) Herbicidas (a mais promovida atualmente); (c) Orgânica (a opção que está sendo descoberta por vários produtores).

A opção agroquímica tem com principais características:

1.Grande perda do solo;
2.Captura de nitrogênio atmosférico (bactérias nitrificantes);
3.Uso intensivo de fertilizantes químicos solúveis (fosfatados e potássicos);
4.Uso intensivo de agrotóxicos;
5.Uso intensivo de maquinaria agrícola;
6.Uso reduzido de mão de obra;
7.Perda por lixiviação de 50% dos fertilizantes solúveis usados;
8.Contaminação do solo, dos alimentos e da água com agrotóxicos;
9.Não contabiliza as externalidades.

A opção de herbicidas tem com principais características:

1.Perda reduzida de solo (devido ao uso da técnica de plantio direto);
2.Captura de nitrogênio atmosférico (bactérias nitrificantes);
3.Uso intensivo de fertilizantes químicos solúveis (fosfatados e potássicos);
4.Uso intensivo de agrotóxicos;
5.Uso moderado de maquinaria agrícola;
6.Uso mínimo de mão de obra;
7.Uso intensivo de herbicidas,
8.Perda por lixiviação de dos insumos solúveis usados;
9.Não contabiliza as externalidades.
10.Contaminação do solo, dos alimentos e da água com agrotóxicos.

A opção orgânica tem com principais características:

1.Perda mínima de solo (devido ao uso de plantio direto e recomposição);
2.Captura de nitrogênio atmosférico (bactérias nitrificantes);
3.Uso de fertilizantes químicos não-solúveis e esterco animal e vegetal;
4.Não usa agrotóxicos;
5.Uso moderado de maquinaria agrícola;
6.Uso amplo de mão de obra familiar;
7.Não usa herbicidas,
8.Mínima perda por lixiviação de dos insumos usados;
9.Não contamina o solo, os alimentos nem a água;
10.Praticamente não tem externalidades.

Figura 4. Plantação de soja no sul do Brasil

Resultados

 

Tabelas de resultados

Discussão

A metodologia emergética tem sido usada nos países desenvolvidos para estudar os sistemas agrícolas (convencionais – intensivos em energia não-renovável). Para descrever e avaliar os sistemas agrícolas de tipo ecológico (intensivos em recursos renováveis) a aplicação da metodologia fornece resultados insuficientes.

Tabela de comparação de resultados dos sistemas de avaliação

 

Método simples

Método complexo

 

AO

AQ

AH

AO

AQ

AH

Transformidade

49 000

59 000

81 000

80 000

76 000

107 000

Renovabilidade

0.33

0.16

0.12

0.56

0.11

0.10

EYR

1.56

1.49

1.23

2.40

1.93

1.37

EIR

1.8

2.1

4.4

0.7

1.1

2.7

EER

0.5

1.9

1.0

0.8

2.4

1.3

RE

4.3

2.1

10.6

1.1

1.5

1.7

RSA

4.3

0.4

4.4

1.0

-0.3

0.6

Conclusões:

  1. O índice de transformidade indica a quantidade de energia solar necessária para se produzir o recurso. Neste caso, a agricultura baseada em herbicidas foi a que precisou de mais energia (106616) para ser produzida. A transformidade do sistema a base de produtos químicos foi menor (75516) e a do sistema agro-ecológico também (80359).
  2. A taxa de rendimento indica que todos os sistemas estão retornando mais energia que a energia econômica consumida. Mas, a que tem o melhor retorno é a produção agrícola orgânica (2,40) indicando que é um sistema ecológico. O valor da agricultura de herbicidas (1,37) indica que o sistema utiliza mais recursos econômicos, portanto, é uma agricultura menos ecológica.
  3. A taxa de investimento emergético é a relação entre os recursos da economia e os da natureza. A agricultura orgânica é a que obteve o melhor índice (0,72) em relação à agricultura química (1,08). Já a agricultura de herbicidas é muito dependente dos recursos da economia (2,74).
  4. No caso da taxa de carga ambiental, as que causam maior impacto ambiental são a agricultura de herbicidas (8,6) e a agricultura química (7,7). O índice da agricultura orgânica (0,8) indica que ela quase não produz aspectos negativos ao meio ambiente.
  5. Analisando a porcentagem de renovabilidade percebe-se que mais da metade dos recursos necessários à produção da agricultura orgânica são provenientes de recursos renováveis (0,56). Neste índice, o valor da agricultura química (0,10) e agricultura de herbicidas (0,11) são muito baixos indicando uma baixa renovabilidade ou sustentabilidade.
  6. A energia que o sistema cede nos produtos pode ser maior ou menor que a emergia que ele recebe com o dinheiro das vendas. Geralmente a agricultura cede energia aos sistemas urbanos e se descapitaliza (em recursos naturais e humanos). Esse é o caso de sistemas baseados em herbicidas (1,3) e em produtos químicos (2,4). Já o sistema de agricultura orgânica consegue um superávit (0,8).
  7. preço ecossistêmico indica qual é o custo que o produto deve ter para pagar todas as despesas ambientais e econômicas. A agricultura química é o sistema que tem o menor valor (0,38) seguido da agricultura orgânica (0,40). Para que sejam pagos todos os danos causados pela agricultura de herbicidas seria necessário cobrar da produção 0,53 dólares por kilograma.
  8. Considerando apenas os aspectos econômicos, a agricultura baseada em herbicidas é a que tem a maior rentabilidade, porém, se for considerada as perdas do sistema, a situação se inverte e neste caso, a opção da agricultura orgânica é a melhor de todas.
  9. Quando a análise leva em consideração as perdas do sistemas, o sistema que possui a maior rentabilidade econômica é também o sistema que tem o maior índice de renovabilidade.

Recomendações:

  1. A agricultura orgânica é muito mais sustentável. As agriculturas química e de herbicidas requerem maior investimento de recursos não-renováveis e colocam em risco a disponibilidade de recursos energéticos para as futuras gerações;
  2. São necessárias políticas públicas que promovam o desenvolvimento sustentável, incentivando ações de cunho ecológico que diminuam as perdas, as externalidade e aumentem a capacidade de uso dos recursos renováveis e a geração de emprego.

Agradecimentos:

  • Carla Lanzotti. Aluna de Mestrado em Planejamento Energético da Faculdade de Engenharia Mecânica, Unicamp.
  • Mara Rubya Cornélio. Estagiária do Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada da Faculdade de Engenharia de Alimentos, Unicamp.
  • Edson Esposito. Estagiário do Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Unicamp.

Bibliografia

PIMENTEL, D.; PIMENTEL, M "Food, Energy and Society." University Press of Colorado, Colorado, EUA, 1996.

STOUT, B. "Handbook of energy for World Agriculture." Elsevier Science publishers, New York, EUA, 1989.

FNP; "Agrianual 99, Anuário da Agricultura Brasileira." Editora Argos, São Paulo, 199 9.

INSTITUTO DE ECONOMIA AGRÍCOLA DO ESTADO DE SÃO PAULO. "Informações econômicas." Volume 29, n.07, São Paulo, 1999.

INSTITUTO INTERAMERICANO DE COOPERACIÓN PARA LA AGRICULTURA. "Dialogo Li: Valoración económica en el uso de los Recursos naturales y el Medio Ambiental.", Montevideo, 1998.

 


Laboratorio de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada
FEA - Unicamp, Caixa Postal 6121
13083-970 Campinas - SP - Brasil
Telefone: +55 (19) 788 40 58 Fax: +55 (19) 289 15 13
http://www.unicamp.br/fea/ortega/homepage.htm


Página feita em: 05-04-2000. Será atualizada.