Sustainability assessment of agricultural systems using computational tools

Orientador: Enrique Ortega RodriguezTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Este estudo utilizou a metodologia emergética para avaliar 39 culturas agrícolas de manejo convencional e 15 culturas agrícolas de manejo orgânico com o objetivo de traçar um perfil da sustentabilidade de alguns produtos da agricultura brasileira. Todas as avaliações foram arquivadas em um banco de dados que pode ser acessado em uma página web dinâmica que foi desenvolvida para divulgar os resultados deste trabalho e permitir que o usuário crie suas próprias avaliações emergéticas de sistemas agrícolas. Na primeira etapa da análise dos resultados, os sistemas foram agrupados em 5 categorias; a) oleaginosas b) grãos c) frutas d) hortaliças, raízes e tubérculos e) hortaliças orgânicas. Técnicas de mineração de dados foram utilizadas para interpretar todo o conjunto de resultados com o objetivo de encontrar relações entre os indicadores emergéticos que classificassem os sistemas de acordo com o manejo e em categorias sugeridas por especialistas de acordo com os valores dos índices emergéticos. A avaliação emergética mostra o melhor desempenho das culturas orgânicas quando comparadas com as culturas de manejo convencional. A mineração de dados se mostrou uma ferramenta eficiente para avaliação de todos os resultados encontrados nesse trabalho, pois foi possível encontrar relações dos indicadores emergéticos que descrevem o comportamento dos sistemas e os classificam em grupos encontrados pela clusterização (sistemas convencionais e sustentáveis; sistemas orgânicos e sustentáveis; sistemas insustentáveis) e também em categorias de acordo com os indicadores emergéticos propostos por especialistasAbstract: This study used the emergy methodology for assessing 39 conventional crops and 15 organic crops in order to draw a profile of sustainability of some products of Brazilian agriculture. All evaluations were stored in a database that can be accessed in a dynamic web page developed to disseminate the results of this study and allow the user to create his own evaluation of agricultural systems. In the first step of analysis of the results, the systems were grouped into 5 categories: a) oil plants b) fruits c) grains d) vegetables and tubers e) organic. Data mining techniques were used to interpret the whole set of results in order to find relationships among the emergy indicators to classify the systems according to the management and groups established by experts in accordance with the values of emegy indices. The emergy evaluation shows a better performance of organic crops compared with conventional crops. Data mining has proven an effective tool for evaluation of all results found in this study. It was possible to find relations of emergy indicators that describe the behavior of systems and classify them into groups found by clustering ( conventional and sustainable systems; organic and sustainable systems; unsustainable systems) and also into categories according to emergy indicators proposed by expertsDoutoradoEngenharia de AlimentosDoutor em Engenharia de Alimento