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O que é Efeito Estufa?
Analogia a uma estufa. Cuidados com os conceitos.
Na ausência desse efeito a Terra teria uma temperatura média aproximadamente de:
-20°C
Na presença desse efeito a Terra permanece com temperatura média de:
15°C
E o termo “Aquecimento Global”?
E quem são os principais “vilões” 
envolvidos no aquecimento global?
Meros coadjuvantes:
CFC 
SFx
Vapor d’água
ozônio
Vilões:
Esses “vilões” aquecem a Terra 
igualmente entre eles?
PAG do CO2 = 1
PAGx = 
ax x
aCO CO2 2
ax (W/m
2/kg): capacidade de absorção da radiação IV pelo gás x
x (ano): tempo de residência do gás x
 CO2 (ano): tempo de residência do CO2
aCO2 (W/m
2/kg): capacidade de absorção da radiação IV pelo CO2
Potencial de Aquecimento Global (PAG)
Global warming potential (GWP)
Os GEE não têm o mesmo efeito sobre o balanço energético global
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Gás de referência = CO2 →
Potencial de Aquecimento Global (PAG)
P
A
G
Gás de referência: CO2
x (ano): tempo de residência do gás x
 CO2 (ano): tempo de residência do CO2
TEMPO DE 
RESIDÊNCIA(Anos):
200 12-17 120
CO2 CH4 N2O
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Potencial de Aquecimento Global (PAG)
Gás de referencia = CO2
PAGx = 
ax x
aCO CO
2 2 
ax (W/m²/kg): capacidade de absorção dos IR pelo gás x
x (ano): tempo de residência do gás x
CO2 CH4 N2O
1 23 296
SF6
22 200
SF5CF3
17500
CFC
HCFC
HFC
5000-14000
1500-4000
3000-9000
P
A
G
EFEITO ESTUFA
Então os vilões são: N2O e os SFx?
E como estão distribuídas estas 
concentrações no globo pelos setores 
poluentes responsáveis?
INDÚSTRIAS E 
QUEIMA DE 
COMBUSTIVEIS
FÓSSEIS
AGRICULTURA
MUDANÇAS
NO USO
DA TERRA
66% 14%
20%
CO2
CH4
N2O 
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Ranking global:
• 1º) China
• 2º) EUA
• 3º) India
• 4º) União Europeia
E a participação do Brasil nestas 
emissões?
Deve estar lá embaixo no ranking, 
certo?
A temperatura da Terra não pode aumentar mais do que 2º C, em 
relação à era pré-industrial, até o final deste século, ou as alterações 
climáticas sairão completamente do controle. IPCC-2013
Falando do CO2 ...
Evolução das concentrações
Dióxido de Carbono
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
CO2
Oxidação bioquímica pelos micro-organismos
CO2 + 2H2O + energia (478 kJ mol-1 C)(C, 4H) + 2O2R
oxidação
enzimática
MATÉRIA 
ORGÂNICA DO 
SOLO
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
• Oxidação de compostos orgânicos em condições aeróbicas;
Produção de CO2
• Respiração radicular
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Liteira
Respiração 
de raízes 
Mineralização MOS 
via micro-organismos Respiração 
de raízes 
Câmara
Falando do CH4...
Metano
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Evolução das concentrações
Produção e consumo de CH4 pelo solo
3. Estoques, entradas e saídas
Processos
Metanogênese (Archaea):
C6H12O6 3 CO2 + 3 CH4
Metanotrofia (Bactérias - enzima mono-oxidase) :
CH4 +2 O2 CO2 + 2 H2O
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
3. Estoques, entradas e saídas
Produção de CH4
Oxidação de CH4
CH4CO2
CH4
emissões
Células aeríferas
bolhas
difusão
lixiviação
Brasil: 0,3 Mt CH4
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Produção, consumo e transferência de CH4 para a atmosfera (arroz)
Curiosidade sobre o metano
Clatratos de metano
(hidratos de metano)
Falando do N2O...
Óxido Nitroso
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Evolução das concentrações
Ciclo do N
Muito 
mais
N2O
N2O
Então a desnitrificação bacteriana 
promove maiores escapes de N2O?
3. Estoques, entradas e saídas
Nitrato N2O
organismos
Bactérias anaeróbicas facultativas
Heterotróficas 
Pseudomonas
Bacillus
Micropopus
Achromobacter
Autotróficas
Thiobacilus denitrificans
íons
Gases do solo: CO2 CH4 N2O
Perdas de Nitrogênio por desnitrificação
Fluxo de gases no contexto dos ecossistemas
Trocas gasosa entre superfícies e a atmosfera depende de:
 produção e consumo dos gases por processos microbianos
Gases com nitrogênio 
Em condições aeróbicas: 
Processos de nitrificação: NO e N2O 
Em condições anaeróbicas:
Processos de desnitrificação: NO, N2O e N2
Gases com carbono
Em condições aeróbicas: 
Produção de CO2 e consumo de CH4
Em condições anaeróbicas:
Produção de CH4
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
E como mitigar esses gases de 
efeito estufa globalmente?
E como mitigar esses gases de efeito 
estufa aqui no Brasil, uma vez que a 
agricultura é o seu mal necessário?
Como é possível medir o fluxo de 
emissões de gases estufas?
Sistema de absorção em solução alcalina
CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O 
Titulometria
NaOH (0,05 M)
HCl (0,1 M)
NaOH
0,05 M
CO2
Sistema fechado, com câmaras estáticas
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
T0
T5 T10 T20 T0 T5 T10 T20 T0 T5 T10 T20
Liteira
Tampa
Base
Câmara
Sistema de amostragem em seqüência 
Sistema fechado, com câmaras estáticas
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
Sistema fechado ou com câmaras estáticas
SISTEMA DE COLETA
Tampa
Base
T1 T2 TnT3......
Seringas herméticas
para coleta de gases
Câmara de incubação
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
Quantificação dos gases em laboratório
CROMATOGRAFIA GASOSA
Detectores:
ECD (captura de e-) - CO2 e N2O
FID (ionização chamas) - CH4
T0 T5 T10 T20
T0 T5 T10 T20
[ ppm]
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
Quantificação de CO2 (IRGA) e N2O (quimioluminescência) em campo 
Sistema fechado, com câmaras dinâmicas
CO2
N2O
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
entrada da amostra
saída da amostra
amostra
referência
fonte 
IV
Fotômetro no Infra-Vermelho 
- Cada gás tem absorção de energia característica na região do IV;
- Gás referência não absorve IV (ex: N2);
- Energia da luz IV é absorvida pela amostra. Atenuação é comparada com a referência;
- A diferença é proporcional à quantidade de gás da amostra.
Infra-Red Gas Analyser (IRGA)
3. Estoques, entradas e saídasGases do solo: CO2 CH4 N2O
Perguntas valendo x pontos:
• O que é e em que se baseia o protocolo de 
quioto?
• O que significam as siglas: REDD, COP, IPCC e 
MDL, dentro do tema Efeito estufa? Explique.
• Qual o papel dos micro-organismos nas 
emissões de CO2, N2O e CH4? Explique.
Bom trabalho e obrigado pela atenção!