Limites ambientais da produção de leite no Brasil: avaliação comparativa de métodos de Sustentabilidade Ambiental Absoluta

dc.contributor.advisor1Silva, Diogo Aparecido Lopes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1101747760784249
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7514-7467
dc.contributor.authorSilva, Daiane Vitória da
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3534501432395656
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-4645-9733
dc.contributor.refereePuglieri, Fábio Neves
dc.contributor.refereeSalvador, Rodrigo
dc.contributor.refereeOliveira, José Augusto de
dc.contributor.refereePereira, Luiz Gustavo Ribeiro
dc.contributor.refereeSilva, Diogo Aparecido Lopes
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0823246960773759
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/7861665825132385
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/8494490966978412
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/6833077218958531
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1101747760784249
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-8929-2171
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-3398-7684
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-2340-0424
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-7166-5817
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-7514-7467
dc.date.accessioned2026-09-09T13:49:31Z
dc.date.issued2026-06-03
dc.description.abstractCurrent production and consumption patterns overload ecological systems and push the Earth beyond the Holocene. In this context, integrating Planetary Boundaries (PB) into Life Cycle Assessment (LCA) termed Absolute Environmental Sustainability Assessment (AESA) transcends relative per-product evaluations by measuring impacts against absolute limits. The objective of this thesis was to adapt and apply AESA to dairy production systems in Brazil to analyze targets for absolutely sustainable production. A Systematic Literature Review (SLR) identified 42 empirical articles grouped into three clusters of AESA methods: LCIA-based method (51% of articles), PB-based method (21%), and ES-based method (16%). These methods were adapted and applied to free-stall, compost barn, and semi-confined systems. In the LCIA-based method, five impact categories (climate change, acidification, particulate matter formation, and freshwater and marine eutrophication) were analyzed via LCA using the Environmental Footprint method; in the PB-based method, elementary flows were multiplied by characterization factors (climate change, ocean acidification, and biogeochemical flows of phosphorus – P and nitrogen – N). Carrying capacity was allocated using Ability to Pay (ATP) and equal per capita (EPC) approaches combined with economic value (EV). In contrast, the ES-based method confronted demand (LCA impacts) with the supply of ecosystem services. The SLR indicated that the LCIA-based method stands out for its ease of application, the PB-based method requires greater analytical effort to report data in PB metrics, and the ES-based method offers greater scale flexibility and geographic resolution, although constrained by supply data. In the application using the LCIA-based method, all systems proved unsustainable for climate change regardless of allocation. Conversely, free-stall and compost barn systems were sustainable in the acidification and biogeochemical P flow categories, whereas the confined system only achieved sustainability in acidification under EPC+EV allocation. The worst performance occurred in the ES-based method, where most systems were unsustainable; only the semi-confined system achieved sustainability in N and P cycling categories. The findings pointed to impact reductions of up to 178-fold to operate within carrying capacity, a scenario that tends to generate economic viability challenges and encourages the adoption of more regenerative approaches. Thus, while improvement in LCIA and PB methods relies on reducing absolute impact, the ES-based method additionally demands an increase in carrying capacity.eng
dc.description.resumoOs padrões atuais de produção e consumo sobrecarregam os sistemas ecológicos e deslocam a Terra para além do holoceno. Nesse contexto, a integração dos Limites Planetários (LP) à Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), denominada Avaliação da Sustentabilidade Ambiental Absoluta (AESA), transcende as avaliações relativas por unidade de produto ao mensurar impactos frente a limites absolutos. O objetivo desta tese foi adaptar e aplicar a AESA em sistemas de produção de leite, visando analisar metas para uma produção absolutamente sustentável. Uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) identificou 42 artigos empíricos agrupados em três clusters de métodos de AESA: LCIA based method (51% dos artigos), PB based method (21%) e ES-based method (16%). Esses métodos foram adaptados e aplicados a um estudo de caso em sistemas free-stall, compost barn e semiconfinado. No LCIA-based method, cinco categorias de impacto (mudanças climáticas, acidificação, formação de material particulado e eutrofização de água doce e marinha) foram analisadas por ACV com o método Environmental Footprint; no PB-based method, os fluxos elementares foram multiplicados por fatores de caracterização em suas respectivas categorias de impacto: mudanças climáticas, acidificação oceânica e fluxos biogeoquímicos de fósforo - P e nitrogênio - N. A capacidade de suporte foi alocada por capacidade de reduzir (CTR) e igualdade per capita (EPC), combinados ao valor econômico (EV). Já no ES-based method, confrontou-se a demanda (impactos da ACV) com a oferta de serviços ecossistêmicos. O resultado da RSL indicou que o LCIA-based method destaca-se pela facilidade de aplicação, o PB-based method exige maior esforço analítico para reportar dados nas métricas dos LP e o ES-based method oferece maior flexibilidade de escala e resolução geográfica, embora limitado pelos dados de oferta. Em termos metodológicos, a aplicação do LCIA-based method indicou insustentabilidade em mudanças climáticas para todos os sistemas avaliados, independente da alocação. Em contrapartida, free-stall e compost barn atingiram sustentabilidade absoluta em acidificação e fluxos biogeoquímicos de fósforo, enquanto o sistema confinado a alcançou em acidificação via alocação EPC+EV. O ES-based method mostrou-se mais restritivo na maioria dos cenários, registrando sustentabilidade no sistema semiconfinado apenas para a ciclagem de nitrogênio e fósforo. Os resultados apontaram para reduções de impacto de até 178 vezes para operar na capacidade de suporte, o que tende a gerar desafios de viabilidade econômica e fomenta a discussão sobre a adoção de modelos regenerativos. Assim, enquanto os métodos LCIA e PB focam na redução do impacto absoluto, o ES-based agrega a expansão da capacidade de suporte.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipOutra
dc.description.sponsorshipId201121/2022-0
dc.description.sponsorshipIdProEx nº 23112.035910/2023-46
dc.identifier.citationSILVA, Daiane Vitória da. Limites ambientais da produção de leite no Brasil: avaliação comparativa de métodos de Sustentabilidade Ambiental Absoluta. 2026. Tese (Doutorado em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis) – Universidade Federal de São Carlos, Campus Sorocaba, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24643.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24643
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Sorocaba
dc.publisher.centerCentro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade - CCTS
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis - PPGPUR-So
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/s43621-026-03432-1
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEspaço Operacional Seguropor
dc.subjectNível de transgressãopor
dc.subjectLimites planetáriospor
dc.subjectSafe Operating Spaceeng
dc.subjectLevel of transgressioneng
dc.subjectPlanetary boundarieseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO
dc.subject.ods12. Consumo e Produção Responsáveis
dc.subject.ods13. Ação contra a Mudança Global do Clima
dc.subject.ods2. Fome Zero e Agricultura Sustentável
dc.subject.ods15. Vida Terrestre
dc.titleLimites ambientais da produção de leite no Brasil: avaliação comparativa de métodos de Sustentabilidade Ambiental Absolutapor
dc.title.alternativeEnvironmental limits of milk production in Brazil: a comparative Assessment of Absolute Environmental Sustainability methodseng
dc.typeTese

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