Aquecimento Global. 1° Parte.

Aquecimento global é o processo de aumento da temperatura média dos oceanos e da atmosfera da Terra causado por massivas emissões de gases que intensificam o efeito estufa, originados de uma série de atividades humanas, especialmente a queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra, como o desmatamento, bem como de várias outras fontes secundárias. Essas causas são um produto direto da explosão populacional, do crescimento econômico, do uso de tecnologias e fontes de energia poluidoras e de um estilo de vida insustentável, em que a natureza é vista como matéria-prima para exploração. Os principais gases do efeito estufa emitidos pelo homem são o dióxido de carbono (ou gás carbônico, CO2) e o metano (CH4). Esses e outros gases atuam obstruindo a dissipação do calor terrestre para o espaço. O aumento de temperatura vem ocorrendo desde meados do século XIX e deverá continuar enquanto as emissões continuarem elevadas.

Terminologia.

Comparação de 10 curvas procurando estimar a variação de temperatura
na Terra nos últimos 2000 anos. O IPCC faz notar que os valores anteriores
a 1860 são muito incertos porque os dados referentes ao Hemisfério Sul
são insuficientes. Créditos: Wikipédia

O termo "aquecimento global" é um tipo específico de mudança climática à escala global. No uso comum, o termo se refere ao aquecimento ocorrido nas décadas recentes devido à influência humana. O termo "alteração climática antrópica" equivale às mudanças no clima causadas pelo homem. O termo "antrópico" parece ser mais adequado do que "antropogênico", um cognato do inglês "anthropogenic", bastante usado neste assunto, inclusive em textos em português. Porém, segundo os dicionários Priberam, Aulete e Michaelis, em português "antropogênico" refere-se especificamente à antropogênese, a geração e reprodução humanas e às origens e desenvolvimento do homem como espécie (do grego ánthropos, homem + genesis, origem, criação, geração).

Já "antrópico" é referente àquilo que diz respeito ou procede do ser humano e suas ações, de maneira mais genérica (do grego anthropikos, humano). O dicionário Michaelis define como "pertencente ou relativo ao homem ou ao período de existência do homem na Terra". O dicionário Houaiss traz até mesmo, em uma de suas definições deste verbete, como "relativo às modificações provocadas pelo homem no meio ambiente" — daí a preferência pelo termo "antrópico", neste artigo, para designar as mudanças causadas pela influência humana.

História do clima.

A Terra, em sua longa história, já sofreu muitas mudanças climáticas globais de grande amplitude. Isso é demonstrado por uma série de evidências físicas e por reconstruções teóricas. Já houve épocas em que o clima era muito mais quente do que o de hoje, com vários graus acima da temperatura média atual, tão quente que em certos períodos o planeta deve ter ficado completamente livre de gelo. Entretanto, isso aconteceu há milhões de anos, e suas causas foram naturais. Também ocorreram vários ciclos de resfriamento importante, conduzindo às glaciações, igualmente por causas naturais. Entre essas causas, tanto para aquecimentos como para resfriamentos, podem ser citadas mudanças na atividade vulcânica, na circulação marítima, na atividade solar, no posicionamento dos polos e na órbita planetária. A mudança significativa mais recente foi a última glaciação, que terminou em torno de 10 mil anos atrás, e projeta-se que outra não aconteça antes de 30 mil anos.

Este último período interglacial, chamado Holoceno, também sofreu mudanças climáticas naturais, embora tenha sido um período de notável estabilidade quando comparado às interglaciais anteriores. Houve variações perceptíveis, mas tiveram pequena amplitude e provavelmente foram fenômenos localizados e não globais, como o período quente medieval ou a pequena idade do gelo, que são melhor explicadas por causas naturais. Muitas dessas mudanças, especificamente os períodos de aquecimento, são em alguns aspectos comparáveis às que hoje se verificam, mas em outros aspectos o aquecimento contemporâneo é distinto, principalmente no que diz respeito às suas causas e à velocidade em que está acontecendo.

Variação da temperatura média global de 1880 até 2013. Créditos: Wikipédia

É inequívoco que a temperatura média da Terra tem se elevado desde meados do século XIX. No período de 1880–2012 a temperatura global, combinando os registros dos oceanos e dos continentes, aumentou em média 0,85 °C, com uma faixa de variação de 0,65 a 1,06 °C. A elevação na temperatura não foi, porém, linear, com várias oscilações para mais e para menos. Variações desse tipo são naturais e esperadas, mas a tendência geral é claramente ascendente. Cada uma das três últimas décadas têm sido mais quente do que a década anterior, recordes de temperatura têm sido batidos a cada ano nos últimos anos, e evidências recentes apontam para uma tendência de aceleração na velocidade do aquecimento nos últimos 15 anos. Esse aumento não pode ser explicado satisfatoriamente sem levarmos em conta a influência humana. De fato, há fortes evidências indicando que o aquecimento antrópico tem sido tão importante que reverteu uma tendência natural dos últimos 5 mil anos de resfriamento do planeta. Apesar de o oceano absorver mais calor do que as massas continentais, responde com mais lentidão, e desde 1979 as temperaturas em terra aumentaram quase duas vezes mais rápido que as temperaturas no oceano (0,25 °C por década contra 0,13 °C por década). As temperaturas na troposfera mais baixa aumentaram entre 0,12 e 0,22 °C por década desde 1979.

Emissões antrópicas de alguns poluentes — em especial aerossóis de sulfato — podem gerar um efeito refrigerante através do aumento do reflexo da luz incidente. Isso explica em parte o resfriamento observado no meio do século XX, embora isso possa também ser atribuído em parte à variabilidade natural.

• O aquecimento global.

Por efeito estufa entende-se a retenção de calor pela atmosfera, impedindo-o de se dissipar no espaço. A origem primária deste calor é o Sol, que continuamente emite imensas quantidades de radiação em vários comprimentos de onda, incluindo a luz visível e a radiação térmica (calor), mas também em comprimentos não observáveis pelo ser humano sem a ajuda de instrumentos, como o ultravioleta. Cerca de um terço da radiação que a Terra recebe do Sol é refletida pela atmosfera de volta para o espaço, mas dois terços dela chegam à superfície, sendo absorvida pelos continentes e oceanos, fazendo com que aqueçam. A atmosfera, por sua vez, é aquecida em parte pela radiação direta do Sol, mas principalmente pelo calor refletido pela superfície da Terra, mas por virtude do efeito estufa, ali fica retido e não se dissipa para o espaço.

O efeito estufa é um mecanismo natural fundamental para a preservação da vida no mundo e para a regulação e suavização do clima global, que oscilaria entre extremos diariamente, caso ele não existisse. O efeito estufa funciona como um amortecedor de extremos. Sem ele, a Terra seria cerca de 30 °C mais fria do que é hoje. Provavelmente ainda poderia abrigar vida, mas ela seria muito diferente da que conhecemos e o planeta seria um lugar bastante hostil para a espécie humana viver. Porém, mudanças na composição atmosférica podem desequilibrá-lo. O que ocorre hoje, em vista da mudança na composição atmosférica provocada pela emissão continuada e massiva de diversos gases, é sua intensificação, fazendo com que passe a abafar demais o planeta.

Vários gases obstruem a perda de calor da atmosfera, chamados em conjunto gases do efeito estufa ou, abreviadamente, gases estufa. Eles têm a propriedade de serem transparentes à radiação na faixa da luz visível, mas são retentores de radiação térmica. Os mais importantes são o vapor d'água, o gás carbônico (dióxido de carbono ou CO2), o metano (CH4), o óxido nitroso (NO2) e o ozônio (O3). Apesar de em proporções absolutas o vapor d'água e o gás carbônico serem os mais efetivos, por existirem em maiores quantidades, a potência desses gases, comparada individualmente, é muito distinta. O metano, por exemplo, é de 20 a 30 vezes mais potente que o gás carbônico. Não só os gases estufa vêm aumentando. O crescimento das concentrações de poluentes aerossóis, que bloqueiam parte da radiação solar antes que atinja a superfície, e tendem a provocar um resfriamento, contribuiu para retardar o processo de aquecimento global.

• Causas básicas.

A emissão aumentada dos gases estufa decorre de uma série de mudanças introduzidas pela sociedade contemporânea. O fator básico é a explosão populacional, que desencadeou a exploração dos recursos naturais em escala cada vez maior e mais rápida a fim de atender às crescentes necessidades de energia, alimento, transporte, educação, saúde e materiais para construção de habitações e infraestruturas e para a produção de uma série infindável de bens de consumo e mesmo luxos supérfluos, criando-se uma civilização que prima pelo desrespeito à natureza, pelo consumismo, pela insustentabilidade, pelos elevados índices de desperdícios e pela vasta produção de lixo e poluição. Desde o início do século XIX a população humana aumentou seu tamanho em sete vezes, desde a década de 1960 até o presente os níveis de consumo duplicaram e cerca de 60% dos recursos naturais já estão esgotados ou em vias de rápido esgotamento. Ao longo do século XXI espera-se um aumento acelerado no consumo, que pode chegar a ser 900% maior do que os níveis atuais.

Neste processo de acelerado crescimento populacional e econômico, desenvolveram-se tecnologias e sistemas produtivos que consomem muitos recursos naturais e são altamente poluidores, e que ainda têm no uso dos combustíveis fósseis sua principal fonte de energia. Ao mesmo tempo, a necessidade de espaço para urbanização e para a formação de lavouras e pastagens determinou a derrubada de imensas áreas florestais e a degradação da maior parte dos ecossistemas da Terra. A queima de combustíveis fósseis e as mudanças no uso da terra — incluindo o desmatamento, uso de fertilizantes e agrotóxicos, as queimadas e outras práticas agropecuárias — são as principais fontes de gases estufa. Outras fontes importantes são a degradação dos solos, o desperdício de alimentos e a produção de resíduos (lixo, esgotos, efluentes industriais, etc).

Em 2010 o setor elétrico e a produção de energia calorífera respondiam por 25% das emissões globais de gases estufa, incluindo a queima de carvão, gás natural e derivados do petróleo. A indústria respondia por 21% do total, incluindo queima de combustíveis fósseis para processos químicos, metalúrgicos, transformação mineral e manejo de resíduos. A agricultura, a silvicultura, o desmatamento e outros usos da terra eram responsáveis por 24% do total. Ao setor de transporte cabiam 14%, à construção civil 6%, e o restante a uma série de outros agentes de menor expressão.

• Evidências do aquecimento global.

Recuo do Glaciar McCarty entre 1909 e 2004. Créditos: Wikipédia.

Que está em andamento um aquecimento generalizado do planeta é fato comprovado por várias evidências concretas, e reconhecido como inequívoco pelo consenso dos climatologistas. As evidências são recolhidas através de estações meteorológicas, registros de paleoclima, batitermógrafos, satélites, entre outros métodos de medição. Elas incluem:

1. O aumento na temperatura da atmosfera sobre terras e mares;
2. O aumento no nível de umidade atmosférica, possível graças à capacidade do ar quente reter mais vapor de água do que o ar frio;
3. A retração da vasta maioria das geleiras;
4. A diminuição da área coberta por neve;
5. A retração do gelo oceânico global;
6. Migração de muitas espécies animais e vegetais de climas mais quentes em direção aos pólos, ou a altitudes mais elevadas;
7. O aumento da temperatura do mar, com o resultado de elevar-se o seu nível pela expansão térmica;
8. O adiantamento da ocorrência de eventos associados à primavera, como as cheias de rios e lagos decorrentes de degelo, brotamento de plantas e migrações de animais.

Esses dados dão provas materiais seguras de que o clima está realmente esquentando.

• Evidências da origem humana do aquecimento.

Em tese, vários fatores poderiam ser responsáveis por um aquecimento do sistema climático terrestre. Modificações na composição do ar por causas naturais já ocorreram antes na história da Terra, produzindo mudanças climáticas e ecológicas às vezes em larga escala. O diferencial contemporâneo é que mudanças importantes estão sendo agora induzidas pelo homem, cujas atividades geram gases estufa e os liberam na atmosfera, aumentando a sua concentração e provocando finalmente um aumento na retenção geral de calor. As evidências observadas, sintetizadas principalmente no Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, apontam que o aquecimento é uma realidade inequívoca e que sua origem deriva principalmente do efeito estufa intensificado pela atividade humana. É extremamente improvável que essas mudanças possam ser explicadas por causas naturais, especialmente considerando que nos últimos 50 anos a tendência das causas naturais sozinhas teria sido provavelmente resfriar o planeta. A responsabilização das atividades humanas por esta amplificação é apoiada por várias evidências:

Variação da concentração atmosférica de CO2 nos últimos 400 mil anos. Créditos: Wikipédia.

1. A composição isotópica do gás carbônico atmosférico (CO2) indica que tem principalmente origem fóssil, derivando da combustão do petróleo, do gás natural e do carvão mineral, combustíveis fósseis de uso generalizado na sociedade moderna. A quantidade de O2 também tem diminuído de forma consistente com a liberação de CO2 por meio de combustão. Nos últimos 800 mil anos a concentração de CO2 atmosférico manteve-se relativamente estável, variando de 170 a 300 ppm (partes por milhão). Contudo, desde a Revolução Industrial, iniciada em meados do século XVIII, a concentração atmosférica aumentou aproximadamente 35%, ultrapassando as 400 ppm em 2013, resultado da emissão de cerca de 375 bilhões de toneladas de gás desde 1750 até 2011 somente nas áreas de combustíveis fósseis e produção de cimento. (Um bilhão de toneladas equivale a 1 gigatonelada). De 100 a 260 bilhões de toneladas a mais foram emitidas no mesmo período por mudanças no uso da terra, principalmente o desmatamento nas regiões tropicais. Menores quantidades tiveram origem em outras fontes. Do total, cerca de 240 bilhões se acumularam na atmosfera, e o restante foi absorvido pelos oceanos, pelos solos e pela biomassa. Nas últimas décadas, cerca de 80% desse aumento deriva da queima de combustíveis fósseis, e cerca de 20% advém do desmatamento e de mudanças nas práticas agrícolas. Os níveis de emissão têm crescido quase continuamente, chegando nos últimos anos à ordem de dezenas de gigatoneladas por ano. Em 2012, foram emitidas 31,6 gigatoneladas, e somente nas áreas de combustíveis fósseis e indústria foram 35,9 gigatoneladas em 2014 e 35,7 gigatoneladas em 2015. Dados da FAO mostram que o desperdício de alimentos é a terceira maior causa de emissões de carbono, respondendo pelo lançamento anual de 3,3 bilhões de toneladas de CO2 e outros gases estufa na atmosfera.
2. O CO2 é o maior componente antrópico do efeito estufa,[44] mas outros gases também estão elevando seus níveis atmosféricos. O metano (CH4) se origina no uso de combustíveis fósseis, na agricultura, na pecuária e na decomposição de matéria orgânica (lixo, esgotos), mais que dobrando sua concentração atmosférica desde o período pré-industrial, tendo passado de uma média de 722 [± 697-747] ppb (partes por bilhão) em 1750 para 1803 [± 1799-1807] ppb em 2011. Recentemente o papel do metano vem sendo reavaliado, e prevê-se que aumente muito sua contribuição para o efeito estufa à medida que derrete o permafrost das regiões frias, onde é estocado congelado em vastas quantidades. A elevação do óxido nitroso (N2O), devida principalmente ao uso de fertilizantes, variou de 270 ppb pré-industrial para 319 ppb em 2005, e os níveis de ozônio (O3) aumentaram de 25 para 34 ppb no mesmo período.
3. Menos calor está escapando para o espaço. Num planeta em aquecimento, este fato é consistente apenas com um efeito estufa intensificado. Além disso, este calor é retido nas faixas de frequência correspondentes aos gases estufa, como o CO2 e CH4.
4. Mais calor está retornando da atmosfera de volta à superfície. Esta evidência é o outro lado da moeda da evidência anterior, pois o calor que deixa de ser liberado ao espaço acaba retornando para a superfície. Também nesse caso, observam-se os padrões no espectro de frequência que indicam a ação dos gases estufa.
5. O padrão de aquecimento nas diferentes profundidades dos oceanos é consistente com o que se esperaria com o aumento do efeito estufa atmosférico.
6. A forma com que têm se aquecido as diferentes camadas da atmosfera é consistente com o padrão provocado pela intensificação do efeito estufa.
7. As temperaturas noturnas têm aumentado mais do que as diurnas. Os invernos têm apresentado maior aquecimento do que os verões.

Curvas de concentração na atmosfera de vários gases estufa no período 1976-2013: CO2, N2O, CH4, CFC-12, CFC-11, HCFC-22 e HFC-134a. Apenas dois, dos menos importantes, mostram declínio recente. Todos os outros, inclusive os mais potentes, cresceram constantemente. Créditos: Wikipédia.

No seu conjunto, as evidências são consistentes apenas com a intensificação do efeito estufa causado pela atividade humana.

• Análise de hipóteses alternativas.

Uma explicação "alternativa" popular é que o aquecimento recente poderia ser originado por maior atividade solar. À luz das evidências, entretanto, esta hipótese não se confirma. Neste caso, as temperaturas subiriam mais quando o sol está mais presente: durante o verão, e durante o dia; não haveria aumento de retenção de energia na atmosfera nas faixas de frequência dos gases estufa; e teria de haver aumento da atividade solar que justificasse, quantitativamente, o aquecimento observado. Ao contrário, não há tendência de aumento dessa atividade pelo menos nos últimos 60 anos. É certo que, na história geológica de nosso planeta, variações de irradiância solar tiveram consequências climáticas importantes. Todavia, o aquecimento das últimas décadas não pode ser atribuído a isso.

Alguns estudos indicaram que uma parte do aquecimento observado no início do século XX pode ser atribuível a causas naturais, como a variabilidade climática natural e emissões vulcânicas de gases, mas o consenso atual é de que a partir da segunda metade do século as atividades humanas têm sido o fator largamente preponderante. Outras hipóteses sugeriram como possíveis influências naturais no aquecimento os raios cósmicos e alterações no campo magnético da Terra, afetando a formação das nuvens e de chuva, mas o IPCC considera que uma influência neste sentido não foi comprovada com segurança, e mesmo se existir, ela seria pequena demais para ter exercido qualquer modificação significativa no sistema climático ao longo do século XX.

• Distribuição geográfica.

O aquecimento verificado não é globalmente uniforme, o que era previsto em teoria já desde o trabalho seminal de Svante Arrhenius no fim do século XIX. Os modelos climáticos esperavam que as regiões polares fossem as mais afetadas, que os continentes aqueceriam mais do que os oceanos, e que o Hemisfério Norte aqueceria mais que o Sul. Os registros confirmam a previsão e indicam que a região do Ártico aumentou suas temperaturas duas vezes mais rápido do que a média mundial nos últimos 100 anos. Algumas partes do Ártico já se aqueceram 4 °C desde a década de 1960, enquanto a média mundial elevou-se menos de 1 °C em todo o século XX. A maioria das projeções teóricas espera que o Ártico continue a experimentar os maiores índices de aquecimento. A causa mais importante para essa diferença regional é a diferença na superfície coberta por terra firme em relação à coberta por água. O Hemisfério Norte tem muito mais terras firmes do que o Sul. Em primeiro lugar, as terras aquecem mais rapidamente do que o mar, e em segundo, há mais superfície coberta por neve e gelo perenes. Os gelos, com sua brancura (albedo), têm grande capacidade de refletir a radiação recebida do Sol de volta para o espaço. Com o rápido degelo que ocorre no Ártico o albedo total se reduz e ao mesmo tempo mais terra fica exposta para aquecer. Esses efeitos podem ser potencializados pela grande estabilidade da baixa troposfera sobre o Ártico (a chamada inversão ártica), que tende a concentrar o calor junto à superfície, embora o real papel da inversão seja disputado. Também influem na variabilidade regional mudanças na cobertura de nuvens, na circulação marítima e nos sistemas de ventos e correntes de jato.

Uma rápida elevação na temperatura também é observada no sul do globo em trechos da Antártida, especialmente no centro-oeste e na Península Antártica, embora nestas regiões o fenômeno seja muito menos compreendido e muito mais polêmico pela menor disponibilidade de dados confiáveis e por estudos que trazem conclusões conflitantes. A causa do menor aquecimento observado no continente antártico é incerta, mas foi atribuída a um aumento na potência dos ventos, originada por sua vez de alterações na camada de ozônio.

Mapa do globo mostrando a anomalia térmica mundial da década 2000-2009 em comparação à média do período 1951-1980. As regiões mais aquecidas estão no Hemisfério Norte, próximas ao Ártico e nas zonas temperadas. No Hemisfério Sul as mudanças mais importantes são limitadas à Península Antártica. A diferente concentração do calor pelas várias regiões é consistente com os modelos teóricos. Créditos: Wikipédia.

• Perspectiva de aquecimento futuro.

Por várias questões práticas, os modelos climáticos referenciados pelo IPCC normalmente limitam suas projeções até o ano de 2100. São análises globais, e por isso não oferecem grande definição de detalhes. Embora isso gere mais incerteza para previsão das manifestações regionais e locais do fenômeno, as tendências globais já foram bem estabelecidas e têm se provado confiáveis. Os modelos usam para seus cálculos diferentes possibilidades (cenários) de evolução futura das emissões de gases estufa pela humanidade, de acordo com tendências de consumo, produção, crescimento populacional, aproveitamento de recursos naturais, etc. Estes cenários são todos igualmente plausíveis, mas não se pode ainda determinar qual deles se materializará, uma vez que dependem de desdobramentos imprevisíveis, como a evolução tecnológica e a adoção ou não de políticas de mitigação. Considerando estes vários cenários, o IPCC prevê que até 2100 a temperatura média global deve ficar mais provavelmente na faixa de 1,5 °C a 4 °C acima dos valores pré-industriais, com alguns cenários indicando até 6 °C. Embora os níveis mais elevados sejam considerados menos prováveis, não está excluída a possibilidade de mudanças abruptas e radicais imprevisíveis nos parâmetros do clima.

Bases técnicas para medição e avaliação do aquecimento.

• Determinação da temperatura global à superfície

A determinação da temperatura global à superfície é feita a partir de dados recolhidos em terra, sobretudo em estações de medição de temperatura em cidades, e nos oceanos, por meio de navios e batitermógrafos. É feita uma seleção das estações a considerar, que são as tidas como mais confiáveis, e é feita uma correção no caso de estas se encontrarem perto de urbanizações, a fim de compensar o efeito de "ilha de calor" criado nas cidades. As tendências de todas as seções são então combinadas para se chegar a uma anomalia de temperatura global – o desvio apurado a partir de uma determinada temperatura média de referência. O método de cálculo varia segundo os procedimentos de cada instituição de pesquisa. Por exemplo, no Met Office do Reino Unido, o globo é dividido em seções (por ex., quadriláteros de 5º latitude por 5º longitude) e é calculada uma média ponderada da temperatura mensal média das estações escolhidas em cada seção. As seções para as quais não existem dados são deixadas em branco, sem as estimar a partir das seções vizinhas, e não entram nos cálculos. A média obtida é então comparada com a referência para o período de 1961-1990, obtendo-se o valor da anomalia para cada mês. A partir desses valores é então calculada uma média pesada correspondente à anomalia anual média global para cada Hemisfério e, a partir destas, a anomalia global. Às vezes a acurácia e a confiabilidade dessas medições são contestadas, ou se diz que há poucos dados, mas segundo o Met Office, existem imprecisões, certamente, mas elas são pequenas. Mesmo utilizando-se de métodos diferentes, as várias instituições de pesquisa que calculam este dado regularmente encontram valores similares. Desde janeiro de 1979, os satélites da NASA passaram a medir a temperatura da troposfera inferior (de 1000m a 8000m de altitude) através da monitoração das emissões de microondas por parte das moléculas de oxigénio (O2) na atmosfera. O seu comprimento de onda está diretamente relacionado com a temperatura (estima-se uma precisão de medida da ordem dos 0.01 °C). Não são, portanto, diretamente comparáveis à temperatura de superfície, mas a tendência de aquecimento apresentado nas séries históricas de temperatura por satélite são bastante similares àquelas medidas por termômetros na superfície: enquanto os dados de superfície da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) mostram aquecimento de 0,154 °C por década, os dados da Universidade de Huntsville, Alabama, tomados a partir dos satélites da NASA, indicam 0,142 °C no mesmo período entre 1979 e 2012.

• Sensibilidade climática.

Várias estimativas de sensibilidade climática,
a partir de diferentes abordagens. O círculo
representa o valor mais provável de cada estimativa.
A faixa representa a margem de incerteza abrangendo
mais de 66% da probabilidade. Créditos: Wikipédia.

Mudanças nas concentrações de gases estufa e aerossois, na cobertura dos solos e outros fatores interferem no equilíbrio energético do clima e provocam mudanças climáticas. Essas interferências afetam as trocas energéticas entre o Sol, a atmosfera e a superfície da Terra. O quanto um dado fator tem a capacidade de afetar este equilíbrio é a medida da sua forçante radiativa. A sensibilidade climática, por sua vez, é como o sistema climático responde a uma certa forçante radiativa sustentada, e é definida praticamente como o quanto a temperatura média sobe em função da duplicação da quantidade de gás carbônico na atmosfera. Vários fatores podem alterar a resposta da natureza à forçante radiativa. Por exemplo, as emissões de gases e poeira em uma grande erupção vulcânica causam maior reflexão da luz solar de volta ao espaço, provocando resfriamento do sistema climático. Variações na concentração de vapor d'água também alteram o equilíbrio, ou a diminuição da calota polar ártica, assim como outros fatores.

O primeiro estudo desse tipo data de 1896, feito pelo sueco Svante Arrhenius. Daí em diante, inúmeros outros foram feitos, a partir de diversos conjuntos de dados e abordagens metodológicas, em países e épocas diferentes. Neles incluem-se tanto levantamentos empíricos, realizados a partir de dados paleoclimáticos ou medições instrumentais recentes, quanto cálculos teóricos baseados em simulações de computador – os modelos climáticos. O 5º Relatório do IPCC indica uma sensibilidade climática entre 1,5 e 4,5 °C, se a concentração de CO2 subir para o dobro dos níveis pré-industriais, isto é, de 280 ppm para 560 ppm. Uma elevação acima de 4 °C foi considerada improvável em quase todos os modelos do IPCC. Uma elevação maior que 6 °C não foi excluída mas é muito improvável, e valores abaixo de 1 °C são extremamente improváveis, dentro dos parâmetros de emissão mencionados. Nenhum dos cenários matemáticos é otimista quanto à perspectiva de conseguirmos manter o aquecimento em torno de 2 °C — isso se as metas oficiais de emissão forem cumpridas —, e nenhum deu a esta possibilidade uma chance maior do que 50%. O pessimismo é justificado: Em 2013 a concentração do CO2 atmosférico ultrapassou as 400 ppm[40] e continua em ascensão ininterrupta, com novos recordes sendo quebrados continuamente. Em 9 de abril de 2016 a concentração chegou a 409,44 ppm. Projeções conservadoras apontam para mais de 700 ppm até 2100, mas a evolução das emissões, mantidas como vêm se mostrando até aqui, sugere mais de 1000 ppm até o final do século.

Nenhum dos efeitos produzidos pelas forçantes climáticas é instantâneo. Devido à inércia térmica dos oceanos terrestres e à lenta resposta dos outros efeitos indiretos, o sistema climático da Terra leva mais de três décadas para se estabilizar sob novos parâmetros. Ou seja, o aquecimento experimentado atualmente é o resultado do acúmulo de gases emitidos até a década de 1970-80. Estudos de comprometimento climático indicam que, por esse motivo, ainda que os gases estufa se estabilizassem nos níveis do ano 2000, um aquecimento adicional de aproximadamente 0,5 °C ainda ocorreria devido a um efeito cumulativo retardado. Este aquecimento adicional é inevitável. Quaisquer que sejam os níveis atingidos em 2100 na concentração de gás carbônico, seus efeitos perdurarão por muitos séculos, pois o gás permanece na atmosfera por muito tempo.

• Modelos climáticos.

Um modelo climático é uma representação matemática de cinco componentes do sistema climático: atmosfera, hidrosfera (águas), criosfera (ambientes gelados), superfície continental e biosfera (seres vivos). Estes modelos se baseiam em princípios físicos que incluem dinâmica de fluidos, termodinâmica e transporte radiativo. Podem incluir componentes que representam os padrões de ventos, temperatura do ar, densidade e comportamento de nuvens, e outras propriedades atmosféricas; temperatura oceânica, salinidade e circulação marinha; cobertura de gelo continental e oceânica; transferência de calor e umidade do solo e vegetação para a atmosfera; processos químicos e biológicos, entre outros. Porém, o comportamento natural destes elementos não foi suficiente para explicar as mudanças climáticas recentes. Apenas quando os modelos incluem influências humanas, como o aumento da concentração de gases estufa ou a mudança no uso da terra, é que eles conseguem reproduzir adequadamente o aquecimento recente. É significativo que nenhum dos modelos que excluem os fatores humanos pôde reproduzir os registros objetivos com fidelidade.

Para provar sua confiabilidade os modelos que estabelecem previsões futuras precisam reproduzir as observações reais registradas historicamente. Os modelos mais usados são globais, notoriamente imprecisos no que diz respeito a detalhamentos localizados, e certamente têm limitações e margens de erro, mas eles reproduzem com grande aproximação as mudanças do clima em escala global observadas no passado e atestadas por registros de vários tipos. Se a checagem com as séries históricas se confirma, pode-se usar o mesmo modelo de maneira reversa para prever o futuro com bom grau de confiabilidade. Mas, pelas suas limitações, os modelos não podem chegar ao nível do detalhe regional microscópico, e também porque não se pode saber antecipadamente como a sociedade responderá no futuro próximo ao desafio de continuar florescendo sem destruir o meio ambiente. Essa resposta, ainda incerta, introduzirá novos fatores na equação, podendo mudar os cenários de longo prazo radicalmente para melhor ou para pior. De qualquer modo, para minimizar as incertezas, os modelos vêm sendo constantemente aperfeiçoados.

Apesar dos pesquisadores procurarem incluir tantos processos quanto possível, simplificações do sistema climático real são inevitáveis, uma vez que há limitações quanto à capacidade de processamento e disponibilidade de dados. Os resultados podem variar também devido a diferentes projeções de emissões de gases, bem como à sensibilidade climática do modelo. Por exemplo, a margem de erro nas projeções do Quarto Relatório do IPCC de 2007 deve-se ao uso de diversos modelos com diferentes sensibilidades à concentração de gases estufa, ao uso de diferentes estimativas das emissões humanas futuras de gases estufa, e a outras emissões provindas de feedbacks climáticos que não foram incluídas nos modelos constantes no relatório do IPCC, como a liberação de metano quando derrete o permafrost.

Os modelos não tomam o aquecimento como premissa, mas calculam, segundo as leis da física conhecidas, como os gases estufa vão interagir quanto ao transporte radiativo e outros processos físicos. Apesar de haver divergências quanto à atribuição de causas do aquecimento ocorrido na primeira metade do século XX, eles convergem no tocante ao aquecimento a partir da década de 70 ter sido causado por emissões humanas de gases estufa. De fato, as principais projeções do IPCC, quando comparadas às observações subsequentes, mostram-se precisas. Em alguns casos, como o aumento do nível do mar e a retração da calota polar Ártica, estas projeções mostraram-se conservadoras demais, com os eventos observados ocorrendo em ritmo bem mais rápido que o previsto.

• As primeiras projeções e as observações subsequentes.

A expressão "aquecimento global" não era conhecida até a década de 1970; ela só foi cunhada em 1975, num artigo do geoquímico Wallace Broecker publicado na revista Science. Nesta altura ainda não havia sido despertada a atenção geral para o fenômeno que a expressão descreve, e embora os cientistas há bastante tempo já soubessem que o homem poderia teoricamente afetar as condições climáticas do planeta, e que certos gases como o dióxido de carbono deviam estar envolvidos num efeito estufa, não se podia discernir exatamente como as mudanças aconteceriam. Joseph Fourier, trabalhando na década de 1820, foi o primeiro a assinalar que os gases da atmosfera poderiam reter calor do Sol. John Tyndall, em experimentos realizados na década de 1850, tentou comprovar a hipótese de Fourier, descobrindo exatamente o que este havia previsto, e identificando o vapor d'água e o CO2 como alguns dos gases envolvidos no processo de retenção de calor. Svante Arrhenius, com a ajuda de Arvid Högbom, produziram entre o fim do século XIX e o início do século XX novos avanços no conhecimento, identificando o CO2 como um elemento-chave na variação da temperatura da Terra, prevendo que os oceanos absorveriam parte do gás atmosférico e associando a elevação em seus níveis à atividade industrial, mas eles acreditaram que o homem não seria capaz de provocar uma mudança significativa na temperatura através da emissão de gases senão ao longo de séculos ou milênios de atividade.

Os cálculos de Arrhenius foram em geral considerados pouco plausíveis e exerceram uma impressão desprezível na comunidade científica, e a questão estagnou. Guy Stewart Callendar, baseando-se nas pesquisas anteriores, deixou outra contribuição fundamental em 1938. Analisando registros históricos mundiais, foi o primeiro a demonstrar a partir de evidências concretas que o que vinha sendo previsto teoricamente já estava acontecendo na prática. Identificou e mediu a atual tendência de elevação nas temperaturas, descobrindo que o mundo havia esquentado aproximadamente 0,3 °C nos 50 anos anteriores, e confirmou a associação dessa elevação com as emissões de carbono derivadas das atividades humanas. Suas conclusões chamaram alguma atenção mas foram recebidas com bastante ceticismo e seu estudo caiu na obscuridade, em parte porque este campo de pesquisas recém começava a ser desbravado e havia muita incerteza, mas também porque Callendar era apenas um climatologista amador. Seus gráficos, porém, se aproximam notavelmente das análises mais recentes. Em meados do século XX, com um acelerado progresso nas pesquisas em vários campos relacionados, muitos especialistas já chegavam a resultados semelhantes. Roger Revelle, por exemplo, escreveu em 1965: "Em torno do ano 2000 a elevação nos níveis atmosféricos de CO2 pode ser suficiente para produzir mudanças mensuráveis e talvez marcantes no clima, que quase certamente causarão mudanças significativas na temperatura e em outras propriedades da estratosfera", previsão que, na data apontada, havia se confirmado.

Nuvem de poluição sobre Kuala Lumpur. Além de causarem a maior parte do aquecimento global, as emissões gasosas derivadas da combustão de combustíveis fósseis, usados por exemplo em automóveis, indústrias e usinas termoelétricas, são uma das maiores causas da poluição atmosférica. Créditos: Wikipédia.

Nos anos 1970 o tema já estava sendo estudado em larga escala, multiplicando-se a bibliografia especializada, mas os cientistas do clima e os ambientalistas ainda não haviam ganhado força política para colocar suas conclusões nas mesas de negociação dos governos. Um dos trabalhos mais importantes desta década foi o Relatório Charney, publicado em 1979 pela National Academy of Science dos Estados Unidos, que enfocou claramente o problema e declarou que "se o dióxido de carbono continuar a se elevar, não há razão para duvidar que resultarão mudanças climáticas, e não há razão para acreditar que elas serão desprezíveis". Nos anos 80, foram feitos outros estudos dos impactos das emissões humanas de gases estufa em projeções futuras de temperatura. Dois destes trabalhos foram realizados em 1981 e 1988 por James Hansen, da NASA, um dos principais climatologistas do mundo, junto com uma equipe de colaboradores, prevendo um aquecimento claramente observável na década de 1990 e efeitos prolongados pelo século XXI adentro, incluindo a formação de áreas sujeitas à seca, derretimento do gelo polar, elevação do nível do mar e altos impactos sociais. Além das limitações da época quanto aos dados e capacidade computacional disponíveis, havia incertezas quanto à própria sensibilidade climática, bem como à evolução das emissões humanas de gases estufa. Mesmo assim, ambos os trabalhos, quando comparados às observações subsequentes, mostram bastante precisão.

A Conferência de Toronto, realizada em 1986, foi a primeira a colocar o clima na pauta de debates, contando com a participação de um grupo de trabalho sobre os gases estufa, mas o grupo não tinha caráter oficial e não podia impor recomendações e práticas. Em 1988 Hansen apresentou seus resultados para o Congresso dos Estados Unidos, marcando uma das primeiras tentativas bem sucedidas da comunidade científica de alertar o poder público da necessidade de ação para limitar emissões de gases estufa. Sua representação recebeu larga divulgação na imprensa e o tema se tornou imediatamente popular, mas até a data havia grande cautela entre os cientistas na associação da elevação da temperatura com as atividades humanas. Desde então as pesquisas se multiplicaram, e a referida associação ganhou crescente grau de certeza com a compilação de numerosas evidências adicionais, embora ao mesmo tempo se levantasse grande polêmica sobre a confiabilidade dos achados e das previsões.

A partir de 1990 o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), organizado sob a chancela da Organização Meteorológica Mundial (OMM) e do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), e coordenando uma equipe científica vasta composta de vários milhares dos melhores especialistas de todo o mundo, passou a publicar seus relatórios. O IPCC não produz pesquisa original, mas sintetiza o estado da arte neste tema. O relatório de 1990 já declarou que os gases estufa emitidos pelo homem já tinham alterado perceptivelmente a temperatura global, e previu que essas emissões, entre outras consequências, "vão amplificar o efeito estufa, resultando em média num aumento adicional na temperatura da superfície terrestre. O principal gás estufa, o vapor d'água, vai aumentar em resposta ao aquecimento global e fazer com que este também aumente". Em 2007 veio à luz o Quarto Relatório, confirmando, com muito elevado grau de confiança, que o homem é responsável pelo aquecimento presente, e detalhando com profundidade as evidências disponíveis e as condições atuais nos vários ecossistemas e na vida humana, bem como os impactos potenciais futuros sob diferentes cenários de emissão, sugerindo adicionalmente formas de combate às origens e efeitos do problema.

Em 2015 foi concluída a publicação do Quinto Relatório do IPCC, apresentando a mais ampla e atualizada síntese do conhecimento científico sobre o aquecimento global, atualizando a situação e fazendo previsões com modelos mais sofisticados e dados observacionais novos. A bibliografia especializada mais que dobrou desde o último relatório, dando muito maior segurança sobre as conclusões da síntese do IPCC, e trazendo análises novas sobre dados antes não computados, que ampliaram consideravelmente o entendimento do fenômeno. Em essência, os resultados do novo documento aumentaram o nível de certeza sobre a origem humana do problema, confirmaram as tendências climáticas assinaladas nos relatórios anteriores e a gravidade das perspectivas futuras, e alertaram que os riscos da inação se tornam a cada dia maiores. No prefácio da publicação, o secretário-geral da OMM e o diretor-executivo do PNUMA fizeram uma declaração conjunta, dizendo:

"O relatório confirma que o aquecimento do sistema climático é inequívoco, e muitas das mudanças observadas não têm precedentes no intervalo entre as últimas décadas e milênios atrás: o aquecimento da atmosfera e do oceano, a redução da neve e do gelo, a elevação do nível do mar e a crescente concentração de gases estufa. Cada uma das últimas três décadas foi mais quente que qualquer outra década desde 1850. [...] A mudança climática é um desafio de longa duração, que requer ação urgente devido à velocidade e escala com que os gases estufa estão se acumulando na atmosfera, e devido aos riscos envolvidos em uma elevação de temperatura superior a 2 ºC. Hoje precisamos estar focados no essencial e na ação, senão os riscos se tornarão maiores a cada ano".

Em 2018 o IPCC publicou um relatório especial, Global Warming of 1.5 ºC, que analisa os impactos de um aquecimento de 1,5 ºC, meta definida internacionalmente no Acordo de Paris de 2015. No documento são enfatizadas as vantagens de se conter o aquecimento neste nível e não no nível de 2 ºC, que vigorou antes, e a necessidade de mudanças rápidas e profundas no sistema de produção e consumo para que a meta seja alcançada.

Fontes.                                                                                                                                            080 de 186

https://pt.wikipedia.org/wiki/Aquecimento_global

https://pt.wikipedia.org/wiki/Causas_do_aquecimento_global

https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_estufa

https://pt.wikipedia.org/wiki/Polui%C3%A7%C3%A3o_atmosf%C3%A9rica

https://pt.wikipedia.org/wiki/Recuo_dos_glaciares_desde_1850

https://pt.wikipedia.org/wiki/Subida_do_n%C3%ADvel_do_mar

https://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_clim%C3%A1tico

https://pt.wikipedia.org/wiki/Painel_Intergovernamental_sobre_Mudan%C3%A7as_Clim%C3%A1ticas