Otimização do uso da terra com sistemas produtivos florestais no Estado de Mato Grosso do Sul : uma análise multicritério baseada no desempenho ambiental e econômico

Abstract

Para atender à crescente demanda global por bioprodutos, a área de florestas plantadas com fins produtivos tende a continuar aumentando no mundo. As espécies de pinus e eucalipto são as mais cultivadas no mundo visando múltiplos usos materiais, como celulose e madeira serrada e ainda, no caso do pinus, a produção de breu e terebintina. Estes são derivados da goma-resina de pinus, uma das principais fontes de químicos verdes que substituem derivados do petróleo, com ampla aplicação nas indústrias química, farmacêutica, de alimentos e biocombustíveis. No entanto, há várias controvérsias sobre os possíveis impactos negativos destas florestas, como o potencial invasivo, a influência sobre o balanço hídrico e a biodiversidade, bem como a competição com outros tipos de uso da terra. Em razão disso há a necessidade de se otimizar o uso da terra de modo que sejam alcançadas melhorias quanto à sustentabilidade em seu sentido mais amplo. O objetivo deste estudo foi comparar os desempenhos ambiental e econômico de sistemas produtivos florestais de pinus e eucalipto para fins múltiplos, visando a alocação otimizada do uso da terra no estado de Mato Grosso do Sul, Brasil. A Avaliação do Ciclo de Vida, Custeio do Ciclo de Vida e análises de indicadores financeiros e econômicos foram utilizados para avaliar os potenciais impactos de um hectare de floresta por ano de ciclo, tendo como base a análise de sensibilidade do Incremento Médio Anual. O escopo teve abrangência da fase agrícola à industrial de florestas de pinus e eucalipto manejadas para a produção de celulose e madeira serrada em ambos os casos e, adicionalmente para o pinus, a produção de breu e terebentina, a partir da extração da goma-resina e como subproduto do processo kraft de produção de celulose. Foram aplicados os métodos multicritério de tomada de decisão TOPSIS para hierarquizar os sistemas de produção em diferentes combinações de fases e critérios e a otimização multiobjetivo para alocar o uso da terra de acordo com diferentes restrições de área e eficiência. As principais contribuições foram a identificação dos hotspots e suas possíveis soluções para a melhoria do desempenho ambiental e econômico do setor florestal e a proposição de um modelo de alocação otimizada do uso da terra por sistemas de produção florestal. A adoção de fontes de energia mais limpas e o uso de máquinas, equipamentos e veículos mais eficientes são as principais soluções indicadas para melhorar os desempenhos ambiental e econômico do setor florestal. Os sistemas de produção de pinus para celulose e de pinus para madeira serrada, breu e terebentina foram apontados como as melhores soluções para otimizar o uso da terra. Por isso devem ser considerados como alternativas para a expansão e diversificação da cadeia produtiva florestal sul-matogrossense.

To meet the growing global demand for bioproducts, the area of planted forests for productive purposes tends to continue to increase. The species of pine and eucalyptus are the most cultivated in the world, aiming at multiple material uses, such as pulp and sawn wood and, in the case of pinus, the production of rosin and turpentine. These are derived from pine oleoresin, one of the major sources of green chemicals that replace petroleum derivatives, with wide application in the chemical, pharmaceutical, food and biofuel industries. However, there are several controversies about the possible negative impacts of these forests, like invasive potential, influence on water balance and biodiversity, as well as competition with other types of land use. For this reason, there is a demand to optimize land use in order to achieve improvements in sustainability in the broadest sense. The objective of this study was to compare the environmental and economic performance of multipurpose pine and eucalypt forest productive systems, aiming at the optimized allocation of land use in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. Life Cycle Assessment, Life Cycle Costing and financial and economic indicator analyzes were used to evaluate the potential impacts of one hectare of forest per cycle year, based on the sensitivity analysis of the Average Growth Rate. The scope was from the agricultural to the industrial stage of pine and eucalyptus forests managed for the production of pulp and sawn wood in both cases and, in addition to the pine, the production of rosin and turpentine, from the extraction of pine oleoresin and as a by-product of the kraft pulp production process. The TOPSIS multi-criteria decision-making method was applied to hierarchize production systems in different combinations of phases and criteria and the multiobjective optimization was used to allocate land use according to different area and efficiency constraints. The main contributions were the identification of hotspots and their possible solutions to improve the environmental and economic performance of the forest sector and the proposition of an optimized allocation model of land use by forest production systems. The adoption of cleaner energy sources and the use of more efficient machines, equipment and vehicles are the main solutions indicated to improve the environmental and economic performance of the forestry sector. The pine production systems for pulp, sawn timber, rosin and turpentine were identified as the best solutions to optimize land use. Therefore, they should be considered as alternatives for the expansion and diversification of the South-Matogrossense forest production chain.