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As emissões de gases do efeito estufa (GEE) da pecuária leiteira e das outras produções animais são, cada vez mais, objeto de preocupação da sociedade. É fato que quando se trata de ruminantes a maior parte da emissão de GEE vem do metano entérico, emitido naturalmente pelo animal. Os resíduos pecuários são a segunda maior fonte de emissão de GEE. Segundo o Sistema de Estimativas de Emissões de Gases de Efeito Estufa (OC, 2024), considerando as emissões totais da produção animal brasileira em 2023, a emissão entérica representou 94% e a emissão via manejo dos resíduos 6%. De acordo com a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO, 2018), China, Brasil, Índia e Estados Unidos estão entre os países que mais emitem GEE relacionado aos resíduos animais.
Os resíduos gerados pela atividade na forma de esterco, urina e dejetos (mistura destes dois com água e restos de ração, pelos, etc.) são emissores de GEE, na forma de gás carbônico (CO²), metano (CH4) e óxido nitroso (N²O). Ao longo de 100 anos, o CH4 é 34 vezes mais estufa que o CO²; ao longo de 20 anos, o CH4 é 86 vezes mais estufa que o CO² (IPCC, 2013). O N²O é 298 vezes mais estufa que o CO² (ao longo de 100 anos, IPCC, 2013).
Estes gases são emitidos no transporte e armazenamento dos resíduos em lagoas/esterqueiras, no tratamento por biodigestores e compostagem e na aplicação dos resíduos no solo. Portanto, o correto manejo dos resíduos deve ser parte da contribuição da atividade leiteira para redução das emissões de gases do efeito estufa.
No dejeto leiteiro, cerca de 90% é umidade e 10% são sólidos, sendo parte destes sólidos compostos por sólidos voláteis (SV) e vários compostos de nitrogênio (N). Alguns dos SV são precursores de CH4 e alguns dos compostos de nitrogênio são precursores de N²O. Condições anaeróbias (baixo oxigênio), como as lagoas de tratamento, causam maior produção de CH4. Condições aeróbias (alto oxigênio) impedem a produção de CH4, mas, por outro lado, aumentam a liberação de N²O (exemplo: compostagem). O nitrogênio das excretas pode se tornar N²O de forma direta ou indireta.
Tanto a forma quanto o volume do esterco têm implicações diretas nas emissões de GEE. Resíduos sólidos, geralmente armazenados em leiras aeradas, têm baixa umidade e menor emissão de CH4. Já os resíduos líquidos armazenados por longo tempo têm implicações nas emissões de GEE e amônia.
O potencial de emissão também é influenciado por fatores climáticos (temperatura e precipitação) e pelas condições de manejo, como nível de oxigênio, teor de umidade e pH. A disponibilidade de nutrientes nos resíduos também influencia o potencial de emissão de GEE.
Dependendo da prática de manejo de resíduos e do tamanho da fazenda, Aguirre-Villegas e Larson (2017) modelaram as emissões de GEE por tonelada de dejeto em fazendas americanas:
- Coleta dos resíduos: 2,2 a 12 kg CO²-eq
- Transporte: 0,2 a 2,4 kg CO²-eq
- Armazenamento: 16 a 84 kg CO²-eq
- Aplicação no solo: 16,0 a 33,5 kg CO²-eq
Em fazendas pequenas (0-99 UA) e médias (100-199 UA), as maiores emissões ocorreram no uso do resíduo como fertilizante (pois predominou o resíduo sólido). Já em fazendas grandes, a maior emissão ocorreu no armazenamento/tratamento dos resíduos, devido ao predomínio do resíduo líquido.
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O cenário das mudanças climáticas está posto, mas no dia a dia profissionais e produtores(as) perguntam: quais práticas e tecnologias temos para reduzir as emissões de GEE dos resíduos?
Na Tabela 1, apresentam-se as práticas e tecnologias mais adaptadas à realidade produtiva brasileira e o potencial de redução de GEE.
Tabela 1. Práticas e tecnologias de manejo dos resíduos que podem reduzir as emissões de GEE.
Ainda há muito a saber sobre os benefícios das práticas e tecnologias para redução das emissões de GEE dos resíduos e sobre o efeito da combinação destas práticas e tecnologias.
Estudo de Jayasundara et al. (2016) indica que o potencial de mitigação de GEE da crosta na lagoa/esterqueira pode ser variável. O óxido nitroso (N2O) pode ser emitido a partir das crostas de esterco que se formam na superfície das lagoas. Quando nenhuma crosta é formada, assume-se nula ou baixa emissão de N2O, mas estudos em condições tropicais ainda precisam ser feitos. Utilizar aeradores mecânicos na lagoa também é uma forma de impedir a formação das crostas. No entanto, pesquisas ainda são necessárias para quantificar a liberação de CH4 (metano) e N2O durante a agitação. A formação de crosta natural durante o armazenamento cria condições aeróbias na superfície, reduzindo a velocidade do vento e, consequentemente, as emissões de CH4 e NH3 (amônia), mas aumentando as emissões de N2O (Rotz et al., 2015). O metano pode ser metabolizado na crosta por bactérias, porém as condições da crosta também podem aumentar as emissões de N2O.
Na Tabela 2, no final do texto, tem-se as oportunidades e considerações de algumas práticas e tecnologias de redução de GEE. As práticas e tecnologias propostas podem ter impactos positivos além da redução da emissão de GEE, como:
- Redução do consumo de água e geração de dejetos
- Retenção de nutrientes no sistema de produção para uso como fertilizante
- Redução de odores
- Geração de eletricidade
- Contribuição para segurança ambiental da fazenda
Estima-se que a separação pode reduzir as emissões de GEE em 20%, mas é difícil quantificar o benefício da separação devido à variedade de situações nas fazendas e das práticas de manejo dos resíduos (Jayasundara et al., 2016). Existem diversas tecnologias de separação dos dejetos, como rampas, decantadores, peneiras, prensas, etc. As mais simples têm menor eficiência de separação, mas demandam menor investimento, nulo ou baixo consumo de energia e baixa qualificação da mão-de-obra. As mais avançadas, como peneiras e prensas, têm maior eficiência de separação, mas possuem maior custo de investimento e manutenção, consomem energia elétrica e exigem mão-de-obra mais qualificada para o manejo.
As emissões de metano (CH4) são maiores quando o resíduo é armazenado em anaerobiose por longos períodos (quinzenal, mensal) em comparação com curtos períodos de armazenamento (dias). Muitas fazendas brasileiras aplicam os resíduos no solo com periodicidade diária ou semanal, não visualizando a menor emissão de metano, mas porque, na maioria das vezes, as lagoas estão subdimensionadas para o volume de dejeto gerado. A alta frequência de aplicação do resíduo no solo muitas vezes está acima das necessidades nutritivas da cultura vegetal, o que aumenta o risco ambiental da prática, podendo causar contaminação das águas, solo e ar. O armazenamento por menos tempo pode reduzir a emissão de metano, mas aumenta em muito o risco ambiental do uso como fertilizante.
Existe uma diversidade de sistemas de produção no Brasil que, aliada às condições específicas de cada região e propriedade, influencia no manejo adequado dos resíduos. O melhor manejo de resíduos é aquele que mais se adequa às condições ambientais, econômicas e sociais da fazenda. Uma prática ou tecnologia pode ser adequada para pequenas propriedades ou sistemas menos intensificados, mas não para grandes propriedades com alta escala produtiva, pois a composição e volume de resíduos são diferentes. Portanto, as práticas e tecnologias apresentadas aqui são opções para que profissionais e produtores reduzam as emissões de GEE dos resíduos.
A única prática comum a todos os tipos de fazenda é a correta nutrição dos animais. Nutrir bem e de forma correta é essencial para qualquer sistema de produção, trazendo impactos positivos para a economia da fazenda e para um manejo mais eficiente dos resíduos.
É fato, o mundo está ficando mais quente. Não se fala mais em mudanças climáticas, mas em emergência climática. Um clima mais quente impacta negativamente a produção de leite e impõe maiores custos de produção, devido às medidas corretivas que precisarão ser tomadas. Evitar as emissões que contribuem para o aquecimento global é mais eficiente do que lidar com os impactos negativos desse aquecimento. O correto manejo dos resíduos leiteiros contribui para evitar os piores cenários climáticos.
Culturalmente, manejar resíduos nunca foi uma atividade agradável para produtores(as) e colaboradores(as) das fazendas. Afinal, quem gosta de lidar com algo que cheira mal e escorre? Mas o resíduo é parte de qualquer atividade pecuária e, como tal, deve ser manejado da melhor forma possível. Isso contribuirá não só para o meio ambiente, mas também para a saúde e bem-estar das pessoas e dos animais.
Tabela 2. Oportunidades e considerações sobre as práticas e tecnologias de redução de GEE via manejo dos resíduos.
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Referências bibliográficas
Aguirre-Villegas, H.A., Larson, R.A. 2017. Evaluating greenhouse gas emissions from dairy manure management practices using survey data and lifecycle tools.
Food and Agriculture Organization (FAO). Livestock and environment statistics: manure and greenhouse gas emissions Global, regional and country trends 1990–2018. 2018. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/f0cebfdd-725e-4d7a-8e14-3ba8fb1486a7/content
Hassanein, A., Lansing, S., Delp, D. 2024. Reducing greenhouse gas emissions through improved manure management (FS-2023-0689). University of Maryland Extension. go.umd.edu/FS-2023-0689
Jayasundara, S. et al. 2016. Methane and nitrous oxide emissions from Canadian dairy farms and mitigation options: An updated review, Canadian Journal of Animal Science. 96:306-331.
Lansing, S., Dill, S., Everts, K. et al. 2023. Maryland animal waste technology assessment and strategy planning. Final Report to the Maryland Department of Agriculture. https://go.umd.edu/AWTF
Montes, F. Meinen, R. Dell, C. et al. 2013. SPECIAL TOPICS — Mitigation of methane and nitrous oxide emissions from animal operations: II. A review of manure management mitigation options. Journal of Animal Science, 91, 11, 5070–5094, https://doi.org/10.2527/jas.2013-6584
Observatório do Clima (OC). 2024. Emissões do Brasil têm maior queda em 15 anos. https://oc.eco.br/emissoes-do-brasil-tem-maior-queda-em-15-anos/
