A modelagem integrada de cenários de mitigação de emissões de GEE partiu de condições de contorno provenientes de um modelo de consistência macroeconômica (modelo de equilíbrio geral dinâmico – DSGE) que gerou informações para a elaboração dos cenários econômicos junto a um modelo de equilíbrio geral computável (EGC) intitulado Modelo Efes (KANCZUK, 2001; HADDAD; DOMINGUES, 2016). No Efes, foram projetadas as variáveis-chave usadas para a construção de cenários setoriais de oferta e demanda de energia, assim como de agricultura e uso e mudanças no uso do solo. Os modelos setoriais forneceram parâmetros técnico-econômicas e curvas de demanda de energia que viabilizaram a integração das projeções nos modelos MSB8000, Otimizagro e Efes. Essa integração foi do tipo soft-link, o que exigiu a transposição de resultados entre os modelos (SOARES-FILHO et al., 2009; SPENCER et al., 2015; HADDAD; DOMINGUES, 2016).
Fonte: elaborado a partir de “Modelagem Integrada”
Em virtude da correlação entre o nível de atividade econômica e emissões de GEE, foi importante considerar projeções de agregados macroeconômicos que reflitam, sobretudo no curto prazo, as condições presentes de conjuntura da economia brasileira e mundial. Por essa razão, foram elaborados, no período de 2014 a 2016, três cenários econômicos intitulados Fipe I, Fipe II e Fipe III. Os cenários e resultados apresentados nesse site e na publicação “Modelagem Integrada e Impactos Econômicos de Opções Setoriais de Baixo Carbono” se referem às projeções macroeconomicas FIPE III, o mais recente, elaborado em maio de 2016.
Na Publicação “Modelagem Setorial de Opções de Baixo Carbono para Agricultura, Floresta e Outros Usos do Solo (AFOLU)” adotou-se o cenário FIPE II.
Com horizonte de projeção de 2011 a 2050 e tendo 2010 como ano-base, foram desenvolvidos cenários de emissões de GEE:
i) cenário de referência (REF);
ii) cenários de baixo carbono (BC).
Interação entre modelo macroeconômico, modelos setoriais e OTIMIZAGRO.
Fonte: elaborado a partir de “Modelagem Integrada”
Como exemplo dessas interações entre os setores podemos citar:
- Modelagem de biodiesel e etanol: calibrada a partir da demanda por soja e cana de açúcar do setor energético nos diferentes cenários e a disponibilidade de uso do solo verificada pelo setor de AFOLU.
- Modelagem de florestas plantadas: projetada a partir da demanda dos setores que utilizam a silvicultura como insumo (setor energético, residencial e industrial) e com os parâmetros de produção da madeira e disponibilidade de uso do solo verificada pelo setor de AFOLU.
- Resíduos da agropecuária: projetada a partir dos dados de produção do setor de AFOLU e transmitida ao setor de resíduos para o cálculo de emissões.
A plataforma OTIMIZAGRO (versão atualizada do SimAmazonia/SimBrasil) é um modelo espacialmente explicito para todo o território brasileiro que simula o uso e a mudança de uso do solo, desmatamento, regeneração e emissões associadas de acordo com diversos cenários de demanda agrícola e legislação ambiental. Além disso, o modelo calcula as emissões de GEE associadas e o custo das emissões evitadas.
Como um modelo de otimização do uso da terra, OTIMIZAGRO é utilizado para analisar cenários de planejamento de expansão e de melhoramento do setor agrícola e da indústria, para apoiar à agricultura de baixo carbono e desenhar melhores estratégias para o planejamento do uso da terra visando atender uma crescente demanda de produtos agrícolas e ações necessárias para se atingir as metas nacionais de mitigação de mudanças climáticas.
O modelo, com 500 m x 500 m de resolução espacial, integra um mapa inicial de uso da terra para o ano de 2012 composto pelos remanescentes florestais (obtidos por diferentes levantamentos), manchas urbanas , corpos d’água e áreas protegidas. A alocação espacial dos cultivos agrícolas (soja, cana de-açúcar, milho, algodão, trigo, feijão, arroz, mandioca e fumo, café arábica, café robusta, laranja, cacau e banana) e floresta plantada nesse mapa inicial é realizada usando-se critérios de aptidão física e climática e rentabilidade de cada cultura.
As simulações futuras são feitas a partir de taxas exógenas de expansão agrícola, desmatamento e regeneração. No caso desse projeto as taxas de expansão agrícola foram obtidas a partir do cenário macroeconômico citado e as taxas de desmatamento e regeneração foram definidas de acordo com os cenários projetados (ver cenários). A expansão agrícola é alocada espacialmente por meio da rentabilidade e favorabilidade já mencionados e o desmatamento ocorre como uma função de determinantes espaciais, como distancia a estradas e áreas já desmatadas (Soares-Filho et al. 2006)
Além das mudanças de uso do solo, o modelo ainda trabalha com as informações sobre o manejo das áreas de uso agropecuário. Em relação às áreas agrícolas e pastagens, atribui-se a elas, de acordo com cada tipo de cultivos e manejo, um valor de produtividade e consumo de insumos.
A partir dos mapas de uso do solo, parâmetros de estoque de carbono e fatores de emissão da Terceira Comunicação Nacional (TCN) do Brasil à Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima. A TCN tem como diretriz técnica básica a utilização de documentos elaborados pelo IPCC. As emissões foram reportadas por GEE de efeito direto e em termos de dióxido de carbono equivalente (CO2e), segundo a métrica GWP 100 anos do Assessment Report 5 do IPCC (GWP 100-AR5), e utilizando como unidade gigagramas (Gg).
Para o presente trabalho, foram consideradas as seguintes fontes de emissão:
• Óxido nitroso (N2O):
– Nitrogênio (N) sintético aplicado como fertilizante;
– N proveniente dos resíduos culturais;
– N contido na vinhaça aplicada como adubo;
– N contido nos dejetos animais depositados em pastagem;
– N aplicado como adubo animal;
– Manejo de dejetos animais;
– Queima de resíduos agrícolas da cana-de-açúcar
• Metano (CH4):
– Cultivo irrigado de arroz,
– Queima de resíduos da cana-de-açúcar
– Fermentação entérica
-Manejo de dejetos animais;
• Dióxido de carbono (CO2):
– Mudanças do estoque de carbono na biomassa
– Mudanças do estoque de carbono no solo
– Uso de Calcário
Os resultados de emissões serão apresentados de acordo com os setores:
– Agricultura: inclui todas as emissões de N20, Cultivo irrigado de arroz e Queima de resíduos da cana-de-açúcar
– Pecuária: Fermentação entérica e Manejo de dejetos animais
– Mudanças de Uso do Solo e Florestas: todas as emissões de CO2
Em face da importância das emissões desse setor para o Brasil, a TCN e o presente trabalho usam uma metodologia de cálculo mais detalhada. A modelagem de uso e as mudanças de uso da terra são espacialmente explícitas, sendo os cálculos feitos para cada célula de resolução de 500 m x 500 m dos mapas de uso da terra produzidos pelo Otimizagro.
