Carbon losses due to water erosion and greenhouse gas emissions in coffee farming in the southern state of Minas Gerais
| dc.contributor.advisor | Mincato, Ronaldo Luiz | |
| dc.contributor.author | Santana, Derielsen Brandão | |
| dc.contributor.coadvisor | Ayer, Joaquim Ernesto Bernardes | |
| dc.contributor.referee | Jacovine, Laércio Antônio Gonçalves | |
| dc.contributor.referee | Silva, Marx Leandro Naves | |
| dc.contributor.referee | Bueno, Paula Carolina Pires | |
| dc.contributor.referee | Trugilho, Paulo Fernando | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-07T19:15:24Z | |
| dc.date.available | 2025-08-07T19:15:24Z | |
| dc.date.issued | 2025-04-14 | |
| dc.description.abstract | A preocupação com as questões ambientais é cada vez mais frequente, especialmente no que diz respeito aos impactos do aquecimento global e das mudanças climáticas existentes e previstas para os próximos anos. Os cenários projetados, diante desses fenômenos, estão diretamente associados ao aumento da concentração dos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera. Os principais GEE são o dióxido de carbono (CO₂), o metano (CH₄), o óxido nitroso (N₂O) e o vapor d‘água. As principais fontes das emissões de GEE no Brasil estão relacionadas ao desmatamento e à mudança no uso da terra para agropecuária. Neste cenário a agropecuária contribui para o aumento das emissões pela fermentação entérica do bovinos, mecanização agrícola e pelo uso de fertilizantes nitrogenados. Diante disso, a agropecuária moderna exige, cada vez mais, o uso racional e sustentável dos recursos naturais e dos insumos agrícolas, tornando imprescindível a adoção das melhores práticas ambientais na condução dos tratos culturais e do processo produtivo. Assim, objetivou-se com o estudo identificar as principais fontes e estimar as emissões e remoções de GEE em três áreas de produção cafeeira no sul de Minas Gerais, nos anos de 2021, 2022 e 2023, considerando-se as emissões diretas e indiretas. O inventário foi elaborado com base nos parâmetros do GHG Protocol, do Ministério da Ciência e Tecnologia, do IPCC, além de dados regionais específicos. Também foi realizada a quantificação das perdas de solo e de carbono pela erosão hídrica, o cálculo do estoque de carbono sob cafezal e, ao final, elaborou-se o balanço de carbono das propriedades. Como resultado, a metodologia apontou perdas de solo entre 1,6 e 32 Mg ha-1 ano-1, com os menores valores obtidos na mata nativa e os maiores no solo exposto. As perdas de carbono variaram de 1 a 6600 kg ha-1 ano-1. Ambos valores foram considerados baixos dentro da literatura especializada. O inventário indicou que os GEE gerados na área de estudo decorreram principalmente do uso de fertilizantes nitrogenados e do consumo de combustíveis fósseis, especialmente o óleo diesel. A queima direta de lenha nas caldeiras também gerou quantidade significativa de GEE, embora essa queima seja considerada neutra em termos de emissões. As emissões líquidas de CO₂ foram negativas nos anos analisados, com remoções superiores às emissões. Tais valores variaram entre -3,5 e -9 t CO₂e no período, demonstrando a sustentabilidade da agricultura nas áreas. Tais valores de remoção de CO₂ estão dentro da faixa observada em outros estudos realizados sob clima tropical. As áreas de cafezal foram as maiores responsáveis pela remoção de CO₂, devido à alta densidade de plantas, às podas frequentes e ao manejo agrícola adotado. Conclui-se que a produção de café nas unidades de estudo apresenta emissões de GEE significativamente inferiores à média global, o que evidencia a importância do manejo conservacionista aplicado. No entanto, esses valores ainda podem ser reduzidos com a substituição da ureia por fontes nitrogenadas não ureicas e com a diminuição do consumo de lenha direta. | |
| dc.description.abstract2 | Concern about environmental issues is increasingly common, especially with regard to the impacts of global warming and climate change, both existing and predicted for the coming years. The projected scenarios for these phenomena are directly associated with the increase in the concentration of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere. The main GHGs are carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), nitrous oxide (N₂O) and water vapor. The main sources of GHG emissions in Brazil are related to deforestation and changes in land use for agriculture. In this scenario, agriculture contributes to the increase in emissions through enteric fermentation of cattle, agricultural mechanization and the use of nitrogen fertilizers. In view of this, modern agriculture increasingly requires the rational and sustainable use of natural resources and agricultural inputs, making it essential to adopt the best environmental practices in the management of crop management and the production process. Thus, the objective of this study was to identify the main sources and estimate GHG emissions and removals in three coffee production areas in southern Minas Gerais, in 2021, 2022, and 2023, considering direct and indirect emissions. The inventory was prepared based on the parameters of the GHG Protocol, of the Ministry of Science and Technology, the IPCC, in addition to specific regional data. The quantification of soil and carbon losses due to water erosion was also carried out, the calculation of the carbon stock under the coffee plantation and, finally, the carbon balance of the properties was prepared. As a result, the methodology indicated soil losses between 1.6 and 32 Mg ha-1 year-1, with the lowest values obtained in native forest and the highest in exposed soil. Carbon losses ranged from 1 to 6600 kg ha-1 year-1. Both values were considered low within the specialized literature. The inventory indicated that the GHGs generated in the study area were mainly due to the use of nitrogen fertilizers and the consumption of fossil fuels, especially diesel oil. The direct burning of wood in boilers also generated a significant amount of GHGs, although this burning is considered neutral in terms of emissions. Net CO₂ emissions were negative in the years analyzed, with removals greater than emissions. These values ranged from -3.5 to -9 t CO₂e in the period, demonstrating the sustainability of agriculture in the areas. These CO₂ removal values are within the range observed in other studies carried out in tropical climates. The coffee plantation areas were the most responsible for CO₂ removal, due to the high density of plants, frequent pruning and the agricultural management adopted. It is concluded that coffee production in the study units presents GHG emissions significantly lower than the global average, which highlights the importance of applied conservation management. However, these values can still be reduced by replacing urea with non-urea nitrogen sources and by reducing direct firewood consumption | |
| dc.description.physical | 159 | |
| dc.description.sponsorship | Não recebeu apoio/financiamento | |
| dc.identifier.lattesAdvisor | http://lattes.cnpq.br/4649718876145527 | |
| dc.identifier.lattesAuthor | http://lattes.cnpq.br/7990953301417011 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2928 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher.campi | Sede | |
| dc.publisher.course | Doutorado em Ciências Ambientais | |
| dc.publisher.department | Instituto de Ciências da Natureza | |
| dc.publisher.initials | UNIFAL-MG | |
| dc.publisher.institution | Universidade Federal de Alfenas | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject.cnpq | Engenharias | |
| dc.subject.en | Climate change | |
| dc.subject.en | RUSLE | |
| dc.subject.en | Tropical | |
| dc.subject.en | CO₂ removal | |
| dc.subject.en | Carbon footprint | |
| dc.subject.pt-BR | Mudanças climáticas | |
| dc.subject.pt-BR | Remoção de CO₂ | |
| dc.subject.pt-BR | Pegada de carbono. | |
| dc.title | Carbon losses due to water erosion and greenhouse gas emissions in coffee farming in the southern state of Minas Gerais | |
| dc.type | Tese |
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