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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.106.2021.tde-28042021-143847
Documento
Autor
Nome completo
Bruno Meirelles de Oliveira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Harari, Joseph (Presidente)
Adams, Cristina
Artaxo Netto, Paulo Eduardo
Boumans, Roelof Maria Johannes
Fath, Brian David
Gasalla, Maria de los Angeles
Título em inglês
Social-ecological systems resilience analysis using MIMES model: a case study in Ubatuba (SP) 
Palavras-chave em inglês
Climate change scenarios
Ecosystem Services
MIMES Multiscale Integrated Model of Ecosystem Services
model
resilience
social ecological systems
Resumo em inglês
Com a publicação dos grandes estudos globais a respeito da saúde dos ecossistemas e da sua importância para sociedade, muita atenção vem sendo atraída para a área dos serviços ecossistêmicos (SE). Quando drivers indesejados como as mudanças climáticas são associados aos conceitos de SE, a questão mais pungente é se os sistemas socioecológicos (SES) que proporcionam esses serviços conseguirão suportar as pressões a que estão expostos e continuarão fornecendo os benefícios que permitem à sociedade humana habitar o planeta. Este trabalho teve os objetivos de verificar in silico como os SE costeiros de Ubatuba se comportarão no futuro e em diversos cenários; avaliar essa provisão de SE de forma a encontrar o valor total desses serviços (valores econômicos, sociais e culturais); construir um protótipo de índice de resiliência e finalmente analisar seu comportamento perante choques e no longo prazo. As simulações foram feitas para Ubatuba, uma cidade costeira do Estado de São Paulo, Brasil, altamente dependente e influenciada pelo turismo, e foi realizada usando o MIMES (Multiscale Integrated Model of Ecosystem Services) um framework capaz de produzir modelos integrados e dinâmicos dos SES. Os resultados trazem a caracterização das variações de dez SE (produção de crustáceos, moluscos, peixes cartilaginosos e peixes ósseos; sequestro de carbono, produção de oxigênio, mineralização, ciclagem de nitrogênio, depuração de esgotos e qualidade da água através da percepção) em condições normais e em função dos cenários, e apontam que os 8 primeiros sofrerão redução em sua provisão nos cenários climáticos; as perdas econômicas associadas estarão entre USD10.5 a USD21 milhões até o fim do século; as perdas materiais são grandes e variam de acordo com o SE estudado; o teste de sustentabilidade sugere que haverá escassez de SE per capita no futuro e sua exploração será insustentável nos níveis atuais; a avaliação de justiça mostrou grandes assimetrias na distribuição dos bens e serviços ambientais assim como nos custos decorrentes das mudanças climáticas; a análise de resiliência mostrou que esse atributo é dependente dos valores e crenças compartilhados pelas coalizões sociais locais. O comportamento do índice de resiliência em função das racionalidades foram caracterizados ao longo do século e dez reflexões são apontadas e discutidas com a literatura. Concluise que a provisão de SE está ameaçada devido aos cenários estudados; os prejuízos serão grandes e provavelmente serão injustamente compartilhados com parte da comunidade que não é reconhecida e respeitada nos processos de decisão locais; a resiliência de Ubatuba na provisão desses SE varia em função das conflitantes racionalidades locais e sua trajetória depende das interações entre essas coalizões. Individualistas são mais resilientes nos primeiros cinco anos (contados a partir de 2010), hierarquias são mais adequadas no período seguinte até meados de fim do século onde os igualitários são mais resilientes. Considerando os conflitos entre as racionalidades a possibilidade de uma solução desajeitada é considerada.
Título em inglês
Socialecological systems resilience analysis using MIMES model: a case study in Ubatuba (SP).
Palavras-chave em inglês
Climate change scenarios
Ecosystem Services
MIMES Multiscale Integrated Model of Ecosystem Services
model
resilience
social ecological systems
Resumo em inglês
Since the publication of major global studies about the ecosystems health and their importance to society the understandings about ecosystem services (ES) have been gaining attention. When undesired drivers as climate change are linked to ES concepts, the most urgent question is that the socialecological systems (SES) that create those services will hold the pressure they have been exposed to and will continue providing the benefits that allow human societies to thrive. This work had the objectives of verifying through simulation how the coastal ES from Ubatuba will behave in the future and according to scenarios; assess this ES provision to evaluate its total value (the integration of economic, social, and cultural values) and with the help of a prototype resilience index evaluate the capacity of keeping the provision against shocks and on the longrange. Results bring the simulation of the SES of Ubatuba, a coastal city from São Paulo State, Brazil, highly dependent and influenced by tourism. The simulation was made using MIMES (Multiscale Integrated Model of Ecosystem Services) a framework that creates integrated and dynamic models of SES; Simulation results show the characterization of ten ES (production of Crustaceans, Mollusks, cartilaginous and bone fishes, carbon sequestration, oxygen production, mineralization, nitrogen cycling, sewage depuration and water quality through perception) in normal conditions and compared to scenarios and also pointed that the 8 first ES will have their provision reduced due to climate change. Associated economic losses will be between USD10.5 and 21 million by the end of the century. Material losses are big and vary according to each ES. The sustainability test suggests that ES provision will be scarce in the future and its exploitation will be unsustainable on the current per capita levels. Environmental justice assessment revealed big asymmetries on the distributions of goods and services and so did for the losses caused by climate change. Resilience analysis showed this attribute to be dependent on shared values and beliefs from advocacy coalitions acting on the governance system. Resilience behavior was characterized and described throughout the century. Seven insights are pointed and discussed with literature. Conclusions show the city to be very dependent on ES provision; that these ES are threatened due to the studied scenarios and the losses will be big and with an unfair distribution considering part of the community are not recognized on the decision making process. The resilience on the provision of ES varies accordingly to conflicting rationalities and the trajectory depends on the interaction of those coalitions. Individualists are more resilient in the first 5 years (from 2010), hierarchies are more adequate along the century and egalitarians are more resilient at the end of the century. Considering the conflicts among these rationalities a clumsy solution is listed as a possible future.
 
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Data de Publicação
2021-05-11
 
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