Produção Animal e efeitos climáticos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
DEPARTAMENTO DE ZOOTECNIA
GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
PRODUÇÃO ANIMAL SUSTENTÁVEL
Profª. Drª. Francislene Silveira Sucupira
Aula 4 – Produção animal e efeitos climáticos –
Análise e medidas de mitigação 
Objetivos
• Compreender os impactos dos sistemas produtivos sobre meio 
ambiente;
• Entender as medidas de mitigação que devem ser utilizadas para 
redução de impactos;
• Compreender a importância da adoção das medidas e mudanças nos 
sistemas produtivos.
Introdução
Brasil é um dos maiores produtores mundiais de alimentos;
Brasil deve se manter nessa posição;
Demanda de alimentos;
Nova revolução tecnológica, onde haja uma redução do uso de 
recursos naturais, principalmente os insumos terra e água;
Recursos “de difícil substituição, podendo ser esgotados, caso não 
sejam explorados de forma adequada”.
Mudanças climáticas 
• Provocar mudanças climáticas;
• Sofrer mudanças climáticas.
Produção animal
Ameaça 
• Sobrevivência de espécies;
• Sobrevivência de ecossistemas;
• Sustentabilidade financeira dos 
sistemas pastoris.
Mais severas em países de clima tropical e 
em desenvolvimento.
Mudanças climáticas 
Mudanças climáticasAgropecuária
Causas
Uma fonte de gases de efeito 
estufa
Consequências
Perdas de produtividade em 
virtude do clima
Implementação de práticas mais efetivas –
produtivas e de adaptação
Mudanças climáticas 
Clima tem impacto sobre:
1. Produção e preço de grãos;
2. Produção e qualidade das 
pastagens;
3. Crescimento e reprodução 
animal;
4. Saúde e distribuição de doenças 
e parasitas.
Produção animal tem impacto sobre:
1. Recursos hídricos;
2. Emissão de GEE e qualidade do 
ar;
3. A biodiversidade por introdução 
de espécies exóticas 
(desmatamento e queimadas);
4. Fertilidade do solo.
Mudanças climáticas 
• Baixa troposfera;
• Aumento nas [ GEE ] →
• Ações humanas intensificam as mudanças climáticas;
• Áreas tropicais → Temperatura + elevada
- Queima de combustíveis fósseis;
- Queima de estoques de carbono nas florestas tropicais;
- Ambiente → Conjunto de fatores envolvidos.
- Processos orgânicos + rápidos → Degradação da M. O. 
- Menor M. O. dos solos → s/ proteção → Menor ciclo da água;
- Florestas → atuar no aquecimento ou resfriamento;
- Gases de efeito estufa → Aquecimento.
Mudanças climáticas 
• Alterações climáticas e relação solo-atmosfera
• Causas principais:
• Atividade solar cíclica → períodos de aquecimento naturais
• Atualmente → Natural + ação antrópica
- Redução das áreas verdes(vegetação permanente);
- Aumento das superfícies irradiantes e produtoras de calor;
- Redução de água residente → Aridização ou desertificação;
- Aumento na [ ] GEE na atmosfera.
- Maior decomposição M. O. → Maior [ ] CO2
- Liberação de gases fósseis ou armazenados nas florestas;
- Degradação ambiental → calor.
Mudanças climáticas 
26% da superfície terrestre livre de gelo – pastagens;
33% das áreas cultivadas para produção de grãos – ração;
70% da área agropecuária no mundo – 30% da superfície terrestre.
3,9 bilhões de hectares – 0,5 bi grãos, 1,4 bi pastagens produtivas e 2 bi pastagens 
extensivo de baixa produtividade. 
Aumento na concentração de GEE
• Processos naturais e atividades humanas; 
• GEE’s:
• Aumento da concentração
- CO2 - CH4 - N2O
- 15% CO2
- 49% CH4
- CO2 → 280 a 360 ppm
- CH4 → 0,7 a 1,7 ppm
- N2O → 280 a 360
Agropecuária
Emitido pelo cultivo de solos, 
uso de energia fóssil em 
atividades agrícolas, insumos, 
fertilizantes, etc...
Emitido pela fermentação 
entérica e fezes dos 
animais.
Emitido pela adubação 
dos solos, fezes e urina 
dos animais.
- CO2 - 1
- CH4 – 21
- N2O - 310
Potencial de aquecimento 
global (equivalentes de CO2)
Aumento na concentração de GEE – CO2
• Aumento nas emissões de CO2
• Queima de produtos orgânicos;
- Carvão / Madeira;
- Combustíveis (óleo diesel, gasolina e derivados).
• Atividades domésticas, comerciais, industriais e os veículos;
• Regiões tropicais → Maior fonte são as queimadas;
• Brasil: 180 a 200 milhões t/c por ano → mudanças no uso da terra 
(conversão de florestas para uso agropecuário);
• Acúmulo na camada de GEE – cobertor;
• Espessamento – calor – consequências desastrosas.
Aumento na concentração de GEE – CO2
• Tipos de CO2: fóssil e recente
- Fóssil: depósitos de plantas fossilizadas, carbonatos;
- Recente: Incorporado em plantas vivas, resíduos recentes sobre e dentro do
solo ou da água.
• Exemplificação:
Pastagem extensiva 4 a 10 t (parte aérea)
Eucaliptal 33 t
Pastagens de forrageiras tropicais 30 a 50 t
Canavial (irrigado e fértil) 70 a 150 t
Florestas tropicais (inverno seco) 240 a 300 t
Matas tropicais úmidas 650 t
Acumulação anual e por hectare de CO2
Aumento na concentração de GEE – CO2
• Agropecuária: Liberação de CO2 incorporado ao material vegetal
- Queimadas;
- Revolvimento do solo.
• Manejo da área agrícola:
- Pasto - lavoura;
- Emissão de CO2;
- Restos vegetais;
- Fertilizantes.
Aumento na concentração de GEE – CH4
• Decomposição da celulose em condições anaeróbicas
- Barragens, lagoas de decantação, aterros sanitários;
- Digestão de M. O. por ruminantes – intensidade x substrato ingerido.
• Produção de metano em bovinos:
- 45 a 147 kg de CH4 / animal / ano (novilha leiteira 350 600 kg peso vivo);
- Rebanho bovino brasileiro – 8 milhões ton/ano;
- Emissão mínima no período seco – máxima com oferta de alimentos;
Aumento na concentração de GEE – CH4 e N2O
• Solo – absorção de metano
- Em função da cobertura do solo e nível de M. O.;
- Floresta Amazônia – libera e utiliza CH4 (T°C e UR%);
- Conversão de florestas / queimadas – reduz absorção pelo solo;
- Florestas – estocagem de C 200 ton/hectare;
- Pasto de gramíneas – estocagem de C 8 ton/hectare;
• Queimadas produzem 
- NO – precursor do O3;
- Compostos halogenados – metilcloro (CH3Cl) e o metilbromo (CH3Br);
- Prolongam a vida útil do gás de efeito estufa.
Aumento na concentração de GEE
• Emissões gasosas oriundas da produção animal:
- Espécie animal;
- Fase de produção;
- Genética;
- Tipo de dieta;
- Instalações;
- Condições climáticas;
- Sistema de tratamento de dejetos. 
Aumento na concentração de GEE
Aumento na concentração de GEE
Avaliação de balanço de gases de efeito estufa em diferentes sistemas de criação de 
bovinos de corte :
- O cenário modelo, sistema Média Brasileira (SMB), simulou a situação da maioria 
das propriedades que trabalham com bovinocultura;
- Para o Sistema Melhorado a Pasto (SMP), além da utilização de manejo adequado 
de pastagem, os animais receberiam suplementação com sal proteinado durante a 
época seca, na fase de recria, promovendo a redução do ciclo para 30 meses;
- O mesmo manejo do SMP foi preconizado para o Sistema Melhorado com 
Terminação em Confinamento (SMC), porém com fase de terminação diferente, o 
que reduziria a idade para 24 meses;
- Em relação ao Sistema Intensivo a Pasto (SIP), todo o ciclo seria realizado sob 
pastejo, sendo que em todas as fases os animais seriam suplementados, com 
concentrado composto por milho e farelo de soja.
Brunos e Couto (2017)
Aumento na concentração de GEE
Avaliação de balanço de gases de efeito estufa em diferentes sistemas de 
criação de bovinos de corte: Brunos e Couto (2017)
Aumento na concentração de GEE
Medidas de mitigação da emissão de GEE em criação de bovinos:
- Melhora no manejo do solo – aumento na estocagem de C no solo – compensação 
das emissões de GEE para a atmosfera;
- Recuperar e manejar corretamente a pastagem;
- Intensificação no sistema produtivo – maior produção de carne/leite por área;
- Redução no desperdício de comida – melhorando a gestão de resíduos ao longo da 
cadeia produtiva;
- Aperfeiçoar o manejo do rebanho e investimentos em genética animal para reduzir 
o número de animais com baixa produtividade;
- Intensificar o controle de doenças e parasitas;
- ILPF: grande capacidade de sequestro deC.
Aumento na concentração de GEE
Avaliação das taxas anuais de emissão de GEE – suinocultura (taxas anuais):
• Gestação:
- CO2: 5920 (g/d/UA);
- CH4: 9,4 (g/d/UA);
- N2O: 0,75 (g/d/UA).
• Maternidade
- CO2 – 7490 (g/d/UA);
- CH4 – 9,6 (g/d/UA);
- N2O – 0,54 (g/d/UA);
• Creche
- CO2 – 29690 (g/d/UA);
- CH4 – 1,29 (g/d/UA);
- N2O – 1,29 (g/d/UA);
• Terminação:
- CO2 – 16930 (g/d/UA);
- CH4 – 32,1 (g/d/UA);
- N2O – 0,86 (g/d/UA);
Amostras coletadas a 
0,3 m do solo.
Dong et al. (2007)
Aumento na concentração de GEE
Avaliação das características dos dejetos de vacas e suínos c/ alta e baixa [ ] 
de ST, temperatura (10 e 15°C), tempo de armazenamento (180 e 272 dias) 
sobre a de emissão de GEE :
• A produção de CH4
aumentou com a
temperatura para
todas as
concentrações de
ST.
• Valores de CH4 para o
esterco bovino para
alta e baixa [ ] ST:
- 0,33 L de CH4 por L
dejeto;
- 3,77 L de CH4 por L
dejeto.
• Produção de CH4 no
esterco suínos foi
superior ao de esterco
de bovinos em nas
condições de
armazenamento.
Amostras em seringas e avaliadas 
imediatamente com uso de 
cromatógrafo.
Masse et al. (2003)
• Valores de CH4 para o esterco suíno para
alta e baixa [ ] ST:
- 7,43 L de CH4 por L dejeto;
- 7,43 L de CH4 por L dejeto.
Aumento na concentração de GEE
Mitigação do efeito da produção de gases na suinocultura:
• Fatores que mais afetam a produção de dejetos por suínos:
- Quantidade de dejetos produzida;
- Porção que pode decompor-se em condições aeróbicas.
• Ações para a mitigação da
emissão de metano:
- Melhoria da dieta;
- Animais com melhor potencial
genético;
- Manejo adequado.
• Tratamento de dejetos:
- Redução da produção de biogás e
emissão para atmosfera;
- Lagoas de estabilização aeróbias,
tanques de aeração ou compostagem
(não liberam metano);
- Uso de biodigestores;
- Resultados variam em função de
metodologia utilizada.
Aumento na concentração de GEE
Avaliação das taxas anuais de emissão de GEE – avicultura
• Frangos de corte – confinamento + alta densidade de criação:
• NH3, CO2 e CH4;
• NH3 → mais nocivos (aves e tratadores);
• Consequências da liberação de NH3 no meio:
- Acidificação dos solos;
- Eutrofização das águas de lagos e rios;
- Formação N2O por nitrificação;
- Volatilização → deposição de N na superfície do solo.
• Dados brasileiros escassos dificultam as pesquisas.
Aumento na concentração de GEE
• Dados de GEE por toneladas de CO2 eq/ano:
- 740 toneladas CO2 eq/ano – eletricidade (tecnificação);
- 55 toneladas CO2 eq/ano – manejo de dejetos.
• Dados de GEE por toneladas de CO2 eq/ano:
- 847toneladas CO2 eq/ano – total 
- 90% uso de combustível, 2% eletricidade e 6,6% dejetos. 
• Maiores preocupações com NH3 → N2O
- Apenas 45% do N consumido na ração é convertido em proteína;
- 55% excretado na forma de dejetos na cama de aviário;
- 33% N amoniacal excretado pelas aves é transformado em NH3 na cama.
Aumento na concentração de GEE
• Influência sobre os níveis de NH3:
- Tipo de construção;
- Umidade da cama;
- Condições de clima – T°C, UR(%), ventilação, fluxo, e velocidade do ar;
• Medidas de mitigação dos níveis de NH3:
- Equilíbrio entre condições ideais de ventilação e manejo do ambiente de 
alojamento;
- Aumentar taxa de ventilação;
- Utilização de aditivos para reduzir a volatilização daNH3 e atividade da 
urease (ácido úrico);
- Redução no teor de PB das dietas.
Aumento na concentração de GEE
• Medidas de mitigação dos níveis de NH3:
- Criação de frangos de corte em dark house;
- Automatização – melhora controle de condições ambientais internas;
- Diferenças relacionadas a energia elétrica consumida (LED), área construída,
substituição de combustíveis, uso de maravalha;
- Melhor produtividade – menor consumo de ração e melhor conversão alimentar;
- Menor emissão total.
Pegada hídrica na agropecuária
• Redução na disponibilidade de água;
• Efeito das criações sobre a qualidade da água;
• Uso da água na irrigação de grandes lavouras.
• Pegada hídrica: indicador que serve como parâmetro para planejamento e tomada 
de decisão, com base no impacto ambiental.
• Cálculo de pegada hídrica:
- entender os sistemas de produção como elos de uma cadeia produtiva, que se inicia 
na geração de insumos e termina na oferta de produtos ao consumidor.
Pegada hídrica na agropecuária
• Limitações no cálculo de pegada hídrica no Brasil:
- A inexistência de cultura hídrica nas cadeias de produção; 
- A falta de informações para o cálculo, que aumenta a necessidade de inferências, as 
incertezas e os conflitos; 
- A produção animal é uma fonte de poluição pontual e difusa, por isso é preciso 
dimensionar essas duas fontes para ter um cálculo mais robusto; 
- A determinação das fronteiras do cálculo (sistemas de produção e áreas 
geográficas); 
- A ausência de visão sistêmica dos atores das cadeias e tomadores de decisão; 
- O baixo entendimento do método pelos atores e pela sociedade.
• Cálculos de pegada hídrica por segmento
Pegada hídrica na agropecuária
• Pegada hídrica na avicultura de corte:
- Média global: 4.325 L/kg carne;
- Considera as médias de água consumida em toda a cadeia de produção;
- Pegada verde – valores utilizados a produção agrícola;
- Pegada azul – utilização de água na propriedade (superficiais ou subterrâneas).
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Medidas de mitigação x Pegada hídrica na avicultura de corte:
- Maior parte da água consumida é de forma verde;
- Atuação na produção de alimentos para os animais;
- Atuação na redução da pegada azul (na propriedade produtiva);
- Aumento de produtividade → melhor C.A. → Redução da pegada verde.
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Pegada hídrica na suinocultura (SC): Considerar
- Uso direto na propriedade: dessedentação dos animais, lavagem das instalações e 
quantidade de água por animais;
- Cálculo em função da estratégia nutricional;
- Aumento de abate → aumenta a pegada hídrica;
- Aumento no dimensionamento DEVE levar em consideração a disponibilidade de 
recursos hídricos;
- Média global: 5.988 L/kg carne
82% pegada verde;
8% pegada azul.
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Pegada hídrica na bovinocultura de leite:
- Comparação de pegada hídrica em propriedades convencionais x orgânica
- Dados calculados com base em:
Sistemas rotacionados de pastejo;
Suplementação (PC) volumoso + silagem de milho (tradicional)
Suplementação (PC) volumoso + silagem de cana-de-açucar (orgânico)
Irrigação de pastagens
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Consumo de água para irrigação → maior pegada azul
- Impacto negativo da irrigação → não aconselhada em locais com conflitos pelo uso 
de água;
- Sem irrigação: tradicional (3L/kg leite) e orgânica (4L/kg leite);
- Sem a irrigação→ necessário aumentar o volume de concentrado nas dietas;
- Alternativa: uso de efluentes da sala de ordenha para fertirrigação.
• Redução nas pegadas hídricas:
- Independente de conflitos por uso de água;
- Sistemas sustentáveis;
- Recurso finito.
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Medidas de mitigação: Água nas produções
- bebedouros corretamente instalados e dimensionados, 
- sistema de lavagem baseado na raspagem do piso, 
- equipamentos de alta pressão para lavagem, 
- instalar hidrômetros, 
- evitar vazamentos, 
- utilizar métodos eficientes de irrigação, 
- substituir a água de irrigação pela fertirrigação;
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Medidas de mitigação: Água nas bacias
- proteção das fontes de água de acordo com a técnica e/ou legislação, 
- drenar os terrenos para impedir a mistura de águas pluviais com resíduos, 
- utilizar fontes alternativas de água (cisternas).
• Medidas de mitigação: Tratamento de efluentes
- o tratamento deve ser uma opção quando viabiliza a adequação legal da 
propriedade, reduz o risco ambiental da(s) atividade(s), contribuipara 
melhoria do balanço de nutrientes da bacia e da propriedade, e é uma 
forma de exportar nutrientes para outra(s) bacia(s);
- sistema deve ser escolhido de acordo com o perfil produtivo, econômico e 
cultural de cada produtor e propriedade. Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Medidas de mitigação: nutrição animal
- balanceamento por aminoácidos essenciais;
- uso de enzimas e de fontes minerais de alta digestibilidade;
- formulação das dietas de acordo com as exigências dos animais;
- alimentação por fases;
- uso de ingredientes de alta digestibilidade.
• Medidas de mitigação: Recursos e insumos
- Reduzir perdas de recursos naturais renováveis e não renováveis;
- Reduzir o uso de insumos.
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Medidas de mitigação: Resíduos
- tratar as carcaças de animais por compostagem;
- fazer a correta disposição das embalagens;
- resíduos de agroquímicos;
- produtos veterinários.
• Medidas de mitigação: Integração
- identificar nas propriedades e na bacia as atividades que podem ser 
integradas, com a ciclagem dos nutrientes.
Palhares (2016)
Pegada hídrica na agropecuária
• Para todas as ações e proposições, sejam feitos estudos prévios de 
viabilidade econômica;
• Ações e proposições referenciadas em programas de pagamento por 
serviços ambientais também terão maior possibilidade de sucesso;
• Proposição de boas práticas de manejo, que têm adesão voluntária e são 
uma forma eficiente de internalizar padrões produtivos que promovam a 
melhoria da relação produção/qualidade ambiental.
Palhares (2016)
Superfícies irradiadoras e produtoras de calor
• Condições normais:
- Radiação solar de ondas curtas → Atmosfera;
- Livremente ou interceptação;
- areias, os solos, os corpos de água, a vegetação, os animais, as edificações.
• Radiação solar na atmosfera
- 44% radiação na faixa do visível (ondas curtas);
- 48% de radiação no infravermelho (ondas longas);
- 7% de radiação ultravioleta (ondas curtas);
- 60% da energia atinge a superfície terrestre.
Retirada da cobertura vegetal
• Supressão da cobertura vegetal → atividades não compatíveis com a 
capacidade de suporte da terra;
• Desmatamento para estabelecimento de pastos com espécies exóticas;
• Degradação da vegetação→ Perda da biodiversidade;
• Descompasso entre a capacidade de recursos naturais e resiliência dos 
sistemas ambientais;
• Altos investimentos para manutenção de qualidade do pasto.
• Monocultura;
• Menor fertilidade do solo;
• Erosão, desertificação.
Retirada da cobertura vegetal
• Superfícies irradiadoras e produtoras de calor
• Radiação solar que chega a superfície:
- Reflexão por superfícies claras;
- Transferidas por superfícies transparentes;
- Absorvidas por superfícies escuras.
• Consequências da degradação ambiental:
- Eliminação da cobertura vegetal – nuvens interceptadoras vão sumir (el niño);
- Substituição de matas por pastagens – reduz 3,9% as chuvas;
- Substituição de matas por campos de soja – reduz 15,7% as chuvas;
- Aumento do aquecimento do solo e do ar.
Retirada da cobertura vegetal
• Reflexão da radiação solar:
• Tipos de superfície x reflexão de radiação solar
- Neve: 90%;
- Vegetação: 20%;
- Água: 10%.
Superfície Comportamento Aquecimento da paisagem
Brancas ou prateadas Refletem Não
Escuras Absorvem Sim*
*umidade reduz absorção de calor (independente da cor)
*sombreamento reduz absorção de calor (independente da cor).
Queimadas → áreas + escuras → Maior
aquecimento da paisagem.
Retirada da cobertura vegetal
PROBLEMAS:
Espessamento da camada de GEE
Aumento das superfícies com grande capacidade de irradiação de 
calor.
Redução das superfícies com grande capacidade de estabilização 
térmica.
Retirada da cobertura vegetal
• Medidas de mitigação:
- Respeito as áreas de reserva legal (20% - caatinga);
- Respeito as áreas de preservação permanente;
- Manejo de solo adequado;
- Qualidade das pastagens;
- Nutrição dos animais;
- Intensificação dos sistemas produtivos;
- Recuperação de áreas degradadas;
- ILPF e suas variações;
- Incentivo ao uso de espécies nativas nos sistemas produtivos.
Medidas de adaptação as mudanças climáticas
• Brasil → Raças exóticas
- locais de origem e seleção diferentes das condições de criação;
- Alterar o ambiente natural para manutenção dos rebanhos;
- Redução da área e qualidade das pastagens naturais;
- Aumento no uso de insumos.
• Medidas de adaptação:
- Redistribuição de animais entre regiões;
- Mudanças nas espécies utilizadas (bovinos para búfalos, caprinos 
e/ovinos);
- Mudanças nos genótipos ou raças (uso de raças que podem manter a 
alta produção em condições adversas).
Medidas de adaptação as mudanças climáticas
“No contexto animal, as alterações climáticas devem ser estudadas além 
do aquecimento global. Para isso, é necessário que variáveis climáticas 
sejam avaliadas, sendo as principais: temperatura, umidade relativa do 
ar, variações de temperatura entre o dia e a noite, chuvas, velocidade do 
vento, radiação solar e terrestres, taxas de evaporação de Co2
atmosférico”. 
Alterações climáticas futuras esperadas:
• Áreas ficarem mais frias;
• Eventos clim0áticos extremos (ondas de calor, tempestades);
• Aumento de inundações e secas;
• Calor e seca.
Medidas de adaptação as mudanças climáticas
Bancos de germoplasma:
• Conservação de recursos genéticos de animais → matéria prima;
• Seleção por produção → prejudicou a adaptabilidade;
• Interesse por raças menos produtivas;
• Transferência de genes → promovam características adaptativas;
• Resistência a doenças e sobrevivência em condições adversas.
Ambientes com condições adversas:
• Animais com desempenho limitado → produtividade melhor;
• Animais com alto potencial produtivo x manejo inadequado x 
adversos → Produção em nível inferior a raças adaptadas.
Medidas de adaptação as mudanças climáticas
Características de interesse para climas quentes:
• Maior área de pele em relação ao peso corporal;
• Olhos protegidos → pele das pálpebras pigmentadas;
• Cobertura clara;
• Habilidade para caminhar longas distâncias;
• Adaptação à baixa ingestão de água e alta ingestão de sais → água e 
forragens;
• Adaptação a alimentos de má qualidade;
• Maior resistência a carrapatos e outros ecto e endoparasitas.
Medidas de adaptação as mudanças climáticas
Raças com potencialidades futuras:
• Zebu:
- maior capacidade de sobreviver, crescer e se reproduzir em condições adversas;
- menores taxas de reprodução e menor maciez de carne quando comparados às
raças taurinas
• Sanga (nativo da África);
- maior capacidade de sobreviver, crescer e se reproduzir em condições adversas;
- Poucas diferenças na qualidade da carne (européias).
• Gado Pantaneiro:
- Dobro da capacidade reprodutiva no Pantanal(Nelore).