Convergence of emergy analysis and ecological footprint methods as a sustainability indicator of countries : Brazil as case study

O homem está enfrentando um desafio sem precedentes: há um consenso de que os ecossistemas da Terra não podem sustentar os níveis de atividade econômica e de consumo de energia atuais. Para determinar o impacto das atividades humanas sobre o meio ambiente e seus níveis de sustentabilidade são necessários parâmetros ou indicadores obtidos por metodologias que cumpram esses objetivos. A Análise Emergética pode avaliar o capital natural e os serviços ecossistêmicos. O método é capaz de quantificar o trabalho feito pela natureza na produção de bens e recursos. Por outro lado, a Pegada Ecológica vem sendo promovida como uma ferramenta de planejamento da sustentabilidade. Apesar de ser um dos métodos mais populares atualmente, ele tem recebido muitas críticas, especialmente devido à sua visão antropocêntrica. Um cálculo modificado combinando esses dois métodos foi proposto por Zhao et al. (2005), mas não foi suficiente para solucionar todas as deficiências encontradas na metodologia convencional da Pegada Ecológica. O objetivo desse trabalho é sugerir modificações e incluir não só o conceito, mas o método da Análise Emergética nos cálculos. A biocapacidade foi estimada como função dos recursos renováveis disponíveis no sistema. O consumo foi agrupado em categorias: cultivo, produtos florestais, produtos animais e recursos energéticos. Todos os fluxos de energia foram calculados em Joules e depois convertidos para emergia solar (seJ/ano) utilizandose o fator de conversão chamado de ?transformidade? (seJ/J). Os fluxos de emergia foram, então, divididos pela densidade emergética global (seJ/ha) para se obter uma área equivalente global da pegada. Para demonstrar o mecanismo da metodologia proposta, aplicou-se para o caso do Brasil. Os resultados obtidos foram que o país apresenta uma pegada de 41,88 gha/pessoa e uma biocapacidade de 64,71 gha/pessoa. Comparando-se com o método convencional da Pegada Ecológica, a abordagem emergética demonstrou resultados mais pessimistas para a realidade ecológica brasileiraMankind is facing a challenge without precedents: there is a consensus that Earth?s ecosystems can no longer support today?s levels of economic activities and energy consumption. In order to determine the impact of human activities on the environment and the levels of sustainability, parameters and indicators are necessary. Emergy accounting can evaluate natural capital and ecosystem services. It is able to quantify the work done by nature to produce resources. On the other hand, the Ecological Footprint method has been promoted as a planning tool for sustainability. Despite being one of the most popular methods nowadays, it has received many critiques, especially because of its anthropocentric point-of-view. A modified calculation combining those two methods was proposed by Zhao et al. (2005), but it is not adequate for solving all the problems found in the Ecological Footprint. The aim of this work is to suggest some modifications and include the full concept of emergy into the calculation. The biocapacity was estimated as function of the renewable resources available. Consumption was grouped in categories: cropland, forestry, animal products, and energy resources. All the energy flows were estimated in Joules and then transformed into solar emergy (seJ/year) using the conversion factor ?transformity? (seJ/J). The emergy flows were divided by the ?global emergy density? (seJ/gha) to obtain the ?equivalent global area?. To demonstrate the mechanics of this new method, we applied it to the case of Brazil. The results were that Brazil has an ecological footprint of 41,88 gha/cap and a biocapacity of 64,71 gha/cap. Compared with conventional footprint calculations, the emergy based approach showed more pessimist results for Brazilian ecological realit