Mudança Climática na Prática

No Brasil, a Presidência da República já trabalha com a hipótese da real mudança do clima e em breve lança um Programa Nacional de Mudanças Climáticas.

Apesar de todas as incertezas do IPCC e o ataque dos céticos, um americano deixa claro num filme do YouTube que, independente da real ameaça da mudança do clima, compensa investir recursos em mitigação e adaptação. Confira em:

http://www.youtube.com/watch?v=bDsIFspVzfI (em inglês).

Por Ivan Bergier.

Brigando com São Pedro

Por Maísa Guapyassu, engenheira florestal da Fundação O Boticário de Proteção à Natureza, no site O Eco. Envida por Emiko Resende da Embrapa Pantanal.

Como qualquer cidadão mais ou menos normal, acordo cedo todos os dias para trabalhar, e aproveito o café da manhã para me inteirar das notícias. Escuto, mais do que assisto o Bom Dia Brasil, aproveitando ainda estar meio sonada, meio amortecida. Assim as notícias descem mais suavemente, acompanhadas de mamão e iogurte, o que ajuda a digeri-las.

Mas tem vezes que não dá. As notícias caem como pedras no estômago e sinto a minha gastrite crônica, parceira comum do cidadão mais ou menos normal, gritar em protesto.

Por dias, semanas, saíram reportagens sobre a estiagem, “a seca mais violenta de todos os tempos”. A reportagem, os depoimentos, as imagens são sempre similares: mudam a localização geográfica e o sotaque do pobre coitado que dá o seu depoimento, sempre dizendo que há décadas (que variam de 2 a 4) não se vê uma estiagem assim na região.

E hoje, a gota d’água que derramou o conteúdo do cálice (metáfora meio infeliz em se tratando de seca), ou melhor, a pedra que acionou o grito da minha gastrite, foi uma reportagem sobre a seca no Pantanal do Rio Negro.

Nada na reportagem foi diferente das outras, de outras regiões do país. Então porque a revolta, agora? Essas reportagens viraram lugar-comum, como as milícias no Rio de Janeiro, quedas de aeronaves em São Paulo, o caos no sistema aéreo nacional, e a desfaçatez de políticos brasileiros.

O que doeu e o mel no iogurte não conseguiu abrandar foi uma frase, proferida pelo proprietário rural da vez, com ar desolado e o rosto um caminho de rugas profundas, e que praticamente encerrou a reportagem: “nós estamos dependendo de São Pedro para mandar chuva”. Pronto. Descobrimos o culpado: São Pedro, que além de guardião das chaves do céu, é o responsável por abrir as torneiras da chuva! Santo canguinha, economizando água a essa altura dos acontecimentos!

Engraçado, aprendi na faculdade, na pós-graduação, com a ciência que leio e até divulgo, que o culpado era outro. Não é que me enganaram até hoje! Deve ser ingenuidade da minha parte, pois sempre atribuí ao desmatamento a seca que cada vez mais se faz sentir.

Deve ser por isso que há meses, anos, se fala da estiagem em época de estiagem e nenhum meio de comunicação de massa – digo nenhum, sem exagero, quer escrito, quer televisado - relaciona tudo isso com desmatamento. É porque esses meios de comunicação têm uma linha direta com as questões do céu. Afinal, não são íntimos “dos de lá de cima”, tão super-poderosos quanto? Não informam o que querem quando querem e como querem?

Fui dar uma pesquisada em outras fontes: vai ver que uns, mais que outros, estão mais conectados com as alturas. Mas não é que independente de nome, filiação religiosa, do que seja, parece que todo mundo que divulga notícias acha que São Pedro é o culpado?

Deve ser mesmo. Pois se a gente for tomar o Pantanal, alvo da reportagem de hoje de manhã como exemplo, fica pelo menos perplexo. Seca no Pantanal? A gente aprendeu na escola, nos livros de geografia, que era a maior planície inundável do planeta – ou da América do Sul, ou enfim, de onde o ufanismo patriótico dos geógrafos os levava. Como está seco?

Vou mandar uma carta aos pesquisadores da Conservação Internacional, que publicaram um artigo ainda no ano passado, em outubro, na revista Natureza & Conservação. Nessa carta vou falar pra eles jogarem tudo o que pesquisaram no lixo, e fazer uma novena para São Pedro. Pois não é que essa gente, completamente equivocada, constatou que dos 87 municípios da Bacia do Alto Paraguai, onde o Pantanal está incluído, 59 apresentaram mais da metade de seu território desmatada; 22 desmataram mais de 80% e 19 mais de 90% de seus territórios! E apontaram como causa do desmatamento a pecuária e atividades correlatas. E ainda disseram que nesse ritmo, em pouco mais de 45 anos a vegetação original do Pantanal terá desaparecido completamente.

Não é o desmatamento o culpado pela seca. É São Pedro.

Vou também dar uma bronca na Juliana Michaela, responsável pela reportagem publicada n’OEco, onde falou no final de agosto desse ano das conseqüências do desmatamento numa cidadezinha do norte de Mato Grosso, chamada Peixoto de Azevedo. Essa cidade fica na porção Amazônica do estado e sofre de sérios problemas de falta de água. Ô menina, você está enganada. O santo é o culpado, e não 30 anos de desmatamento e exploração mineral. Aliás, conheci Peixoto de Azevedo em 1983: uma vilazinha cercada pela floresta amazônica ainda, mas já coalhada de armazéns compradores de ouro, onde o barulho dos bandos de papagaio se misturava ao de alto-falantes convocando gente para trabalhar em garimpos. Imagina, falta de água no meio da floresta amazônica? Só coisa do divino, mesmo. Castigo ou vingança de santo.

E aquela outra menina d’OEco, Andréia Fanzeres, que em vez de ir rezar o terço pro São Pedro, vive fazendo reportagens sobre desmatamento, aumento de índices de queimada e essas coisas? Essa semana mesmo, menina inquieta, foi falar de queimada no Parque Nacional dos Campos Amazônicos. Perde seu tempo falando essas coisas não, vai fazer uma promessa pro santo, minha filha! Não tem água? A culpa é dele!

Sul e Sudeste do Brasil? Florestas nativas destruídas, celeiro do país comendo florestas, terraplanando morros, assoreando cursos d’água, desmatamento rolando solto, incontrolável. Nascentes secando, rios com pouca água, estiagem, seca, paisagens de um Brasil de outras latitudes. A culpa é de São Pedro!

O rio São Francisco, de outro santo – será que não se dá com o santo mandador de chuva? – minguado, fiozinho de água em alguns lugares. Não é por desmatamento nas suas cabeceiras, ou por queimadas: vai ver é rixa de santos!

Reservatórios de hidrelétricas com níveis baixíssimos, açudes secos, crise de energia? Aponta o dedo pro santo, culpado-mór. E como a culpa é do santo, vamos gerar energia queimando carvão e óleo em termoelétricas, contribuindo pro aquecimento global. Indiretamente, quem é o causador disso tudo? São Pedro, né?

Crise de energia? Apagão por falta de chuva? Destruir florestas não tem nada a ver com isso.

Fazer o que? Novena? Promessa? Simpatia pro santo mandar chuva? Boicotar São Pedro? “Descanonizar”?

Olhe, acho que vai ser mais fácil provocar um impeachment no reino dos céus pra desbancar São Pedro, do que convencer os responsáveis pelas políticas públicas desse país, e aqueles responsáveis por divulgar informações, por alimentar com fatos a opinião pública, que seca e desmatamento estão de mãos dadas. Que o pobre do São Pedro não tem nada a ver com isso.

O Argumento da Saturação Gasosa

Postagem convidada de Spencer Weart em colaboração com Raymond T. Pierrehumbert

As explicações simples de física para o efeito estufa que se encontra na internet estão freqüentemente muito erradas. Estes erros podem promover a confusão sobre se a humanidade de fato causa o aquecimento global por adicionar dióxido de carbono à atmosfera. Algumas pessoas têm argumentado que a simples física mostra que já há tanto CO₂ no ar que seu efeito sobre a radiação infravermelho é "saturado" — significando que ao adicionar mais gás faria pouca diferença na quantidade de radiação absorvida pela atmosfera, desde que toda a radiação já é bloqueada. E além do mais, não é o vapor de água que bloqueia todos os raios infravermelhos que o CO₂ deveria bloquear?

Os argumentos soam bem, tão bem que aliás ajudaram a suprimir as pesquisas do efeito de estufa por meio século. Em 1900, pouco depois de Svante Arrhenius publicar seu inovador argumento de que nosso uso de combustíveis de fósseis eventualmente aqueceria a planeta, outro cientista, Ångström Knut, pediu a um assistente, Herr J. Koch, para fazer uma simples experiência. Ele enviou radiação infravermelho por um tubo preenchido com dióxido de carbono, contendo similar quantidade de gás que teria uma coluna de ar até o topo da atmosfera. Isso não é muito, desde que a concentração no ar é de apenas algumas centenas de partes por milhão. Herr Koch fez suas experiências num tubo de 30cm, embora 250cm teria sido mais próximo ao comprimento correto para representar a quantia de CO₂ na atmosfera. Herr Koch encontrou que quando a concetração de gás no tubo era reduzida a um terço, a quantidade de radiação que passava havia mudado pouco. A comunidade meteorológica americana foi alertada pelos resultados de Ångström num comentário que apareceu em junho, na edição da revista “Revisão Mensal de Tempo” de 1901, que usou o resultado para advertir aos "geólogos" a não aderir às selvagens idéias de Arrhenius.

Ainda mais persuasivo para os cientistas do dia era o fato que o vapor d´água, que é muito mais abundante no ar que o dióxido de carbono, também intercepta radiação infravermelho. No espectro infravermelho, as faixas principais onde cada gás bloqueia radiação se sobrepõem. Como poderia o adicionar de CO₂ afetar a radiação em faixas do espectro que a H₂O (sem mencionar o próprio CO₂) já afetou? Como estas idéias espalham, mesmo cientistas que tinham se estusiasmado pelo trabalho do Arrhenius decidiram que ele estava errado. Os trabalhos sobre essa questão ficaram estagnados. Se não havia uma visão "estabelecida" do efeito de estufa, havia confiança de que o CO₂ emitido por seres humanos não poderia afetar nada tão grandioso como o clima da Terra.

Ninguém estava interessado em pensar profundamente a questão para notar o erro no argumento. Os cientistas olhavam o aquecimento no nível do solo, por falar, questionando-se sobre a radiação que chega e deixa a superfície da Terra. Como Ångström, eles tenderam a tratar o topo da atmosfera como uma unidade, como se fosse uma única placa de vidro. (Por isso a analogia de "estufa"). Mas isto não é como o aquecimento global realmente funciona.

O que acontece à radiação infravermelho emitida pela superfície da Terra? Ao se mover para cima camada a camada pela atmosfera, uma porção é retida em cada camada. Para ser específico: uma molécula de dióxido de carbono, vapor de água ou algum outro gás estufa absorve um pouco de energia da radiação. A molécula pode irradiar a energia de volta numa direção aleatória. Ou pode transferir a energia em velocidade e colisões com outras moléculas do ar, de modo que a camada de ar fica mais quente. A camada de ar irradia alguma energia que absorveu de volta em direção ao solo e para algumas camadas mais altas acima. Ao ir mais alto, a atmosfera fica mais rarefeita e mais fria. Eventualmente a energia alcança uma camada tão fina que permite essa radiação escapar para o espaço.

O que acontece se adicionamos mais dióxido de carbono? Nas camadas altas e rarefeitas nas quais muito da radiação de calor vindo de baixo passa, adicionando mais moléculas de gás estufa significa que a camada absorverá mais raios. Então o lugar em que a maioria da energia de calor finalmente deixa a Terra muda para as camadas ainda mais altas. Essas são camadas mais frias, então elas não irradiam calor também. O planeta como um todo absorve mais energia do que irradia (que é aliás nossa situação atual). Como os níveis mais altos irradiam algum excesso de volta para baixo, todos os níveis mais baixos até a superfície esquentam. O desbalanço deve continuar até que os níveis mais altos fiquem suficientemente quentes para irradiar a energia para fora a medida em que o planeta recebe energia.

Qualquer saturação em níveis mais baixos não mudaria isto, pois são as camadas pelas quais a radiação escapa que determinam o equilíbrio de calor da planeta. A lógica básica foi precisamente explicada por John Tyndall em 1862: "Como uma represa construída num rio causa um aumento da profundidade local do rio, nossa atmosfera, com uma barreira de raios [infravermelho] terrestres, produz um aumento local da temperatura na superfície da Terra".

Mesmo uma explicação simples difícilmente serve em todas suas implicações, e os cientistas só trabalharam isso parcialmente. Primeiro tiveram que entender que valia a pena em absoluto pensar sobre o dióxido de carbono. O fato de que o vapor d´água bloqueia completamente a radiação infravermelho não significava que qualquer mudanças no CO₂ fossem sem sentido? Outra vez, os cientistas daquela época foram pegados na armadilha de pensar na atmosfera como uma única placa. Embora soubessem que quanto mais alto, mais seco fica o ar, eles só consideraram o vapor total de água na coluna.

Os avanços que finalmente põem o campo de volta na pista correta vieram de pesquisas realizadas durante os anos de 1940. Oficiais militares prodigamente financiaram pesquisas nas camadas altas do ar onde seus aviões de bombardeio operaravam, camadas atravessadas pela radiação infravermelho que eles talvez usassem para detectar os inimigos. A análise teórica da absorção avançou com resultados confirmados por estudos de laboratório usando técnicas muito superiores às de Ångström. Os desenvolvimentos resultantes estimularam o novo pensar, mais claro, sobre a radiação atmosférica.

Entre outras coisas, os novos estudos mostraram que na fria e rarefeita atmosfera superior, onde a crucial absorção no infravermelho acontece, a natureza da absorção é diferente do que cientistas supunham pelas ultrapassadas medidas ao nível do mar. Tome uma única molécula de CO₂ ou H₂O. Ela absorverá luz somente numa faixa de comprimentos de onda específicos, que aparecem como pequenas linhas escuras no espectro. Um gás a temperatura e pressão ao nível do mar, as incontáveis moléculas chocando entre si em velocidades diferentes, cada uma absorve em comprimentos de onda levemente diferentes, então as linhas são alargadas e se sobrepõem a uma extensão considerável. Mesmo sob pressão ao nível do mar, a absorção é concentrada em picos discretos, mas as lacunas entre os picos são claramente estreitas e os "vales" entre os picos não estão absurdamente fundos. (Veja Parte II ) Nada disto era sabido há um século. Com os instrumentos infravermelhos primitivos disponíveis no início do século 20, os cientistas viam a absorção espalhada em faixas largas. E eles não tiveram nenhuma teoria para sugerir algo diferente.

As medidas feitas pela Aeronáutica dos EUA focaram a atenção dos cientistas aos detalhes da absorção, especialmente nas altas altitudes. Em baixa pressão os picos tornam-se muito mais definidos, como uma estaca de cerca. Há lacunas entre as linhas de H₂O onde a radiação pode passar a menos que seja bloqueada pelas linhas do CO₂. Além do mais, pesquisadores tinham se tornado cada vez mais cientes de como o ar muito seco chega às altitudes superiores — de fato a estratosfera tem quase nada de vapor de água em absoluto. Por outro lado, o CO₂ é bem misturado por toda atmosfera, então quanto mais alto torna-se relativamente mais significativo. Os pontos principais podiam ter sido entendidos já por volta dos anos de 1930 se os cientistas tivessem olhado o efeito estufa mais cuidadosamente (aliás um físico, E.O. O Hulbert, fez um cálculo bastante bom, mas a questão era de interesse tão pequeno que ninguém notou).

Como vimos, nas camadas mais altas onde a radiação começa a passar facilmente, adicionando algum gás de efeito estufa deve aquecer a Terra mesmo sem considerar como a absorção funciona. As mudanças nas linhas de absorção de H₂O e CO₂ com pressão e temperatura só muda as camadas onde a ação principal acontece. Necessita-se levar tudo em conta para fazer um cálculo exato do aquecimento. Nos anos de 1950, depois que bons dados de infravermelho e computadores digitais tornaram-se disponíveis, o físico Gilbert Plass levou tempo do que parecia mais importante estudar através de longos cálculos de equilíbrio de radiação, camada por camada na atmosfera e ponto por ponto no espectro. Anunciou que ao adicionar CO₂ realmente poderia elevar em aproximadamente um grau a temperatura global. Os cálculos do Plass eram demais primitivos para explicar muitos efeitos importantes. (Movimentos de energia de calor para cima não só por radiação mas por convecção, alguma radiação não é bloqueada por gás mas por nuvens, etc.) Mas para os poucos cientistas que prestaram atenção, estavam agora certos de que a questão precisava ser estudada. Mais décadas passariam antes dos cientistas começarem a dar uma explicação clara ao público sobre o que realmente estava ocorrendo nestes cálculos, direcionando a atenção às camadas altas e frias da atmosfera. Mesmo hoje, muitos tentam explicar o efeito estufa como se a atmosfera fosse uma única placa de vidro.

Em suma, o modo como a radiação é absorvida somente importa se quisemos calcular o grau exato de aquecimento — adicionar dióxido de carbono fará o efeito estufa mais forte sem considerar a saturação na atmosfera mais baixa. Mas de fato, a atmosfera da Terra não é sequer próxima de um estado de saturação. Com as técnicas primitivas do seu dia, Ångström teve um mau resultado experimental, como explicado no Parte II. Realmente, não está claro que teria apreciado a importância de seu resultado ainda que tivesse chegado a uma resposta correta para a variação da absorção com a quantidade de CO₂. De seu escrito, é uma suposição bastante boa que ele havia pensado que uma mudança de absorção de um por cento ou então sobre dobrar CO₂ fosse insignificante. Na realidade, um mero por cento de aumento, quando combinado adequadamente com o argumento "diminuindo e esfriando", adiciona 4 Watt por metro quadrado ao equilíbrio de radiação de planetas para a duplicação de CO₂. Isso representa um por cento da energia solar absorvido pela Terra, mas é um “altamente” importante por cento para nós! Afinal de contas, um mero um por cento de mudança na temperatura de superfície da Terra de 280 Kelvin é 2,8 Kelvin (que é também 2,8 Célsius). E isso sem mesmo levar em conta a forçante radiativa de todas essas retro-alimentações amplificadoras, como aquelas devidas ao vapor d´água e do albedo de gelo.

Seja como for, Medidas modernas mostram que não há suficiente CO₂ na atmosfera para bloquear a maioria da radiação infravermelho nas faixas do espectro onde o gás absorve. Esse é o mesmo caso para o vapor d´água em lugares onde o ar é muito seco. (Quando a noite cai num deserto, a temperatura é rapidamente derrubada de quente a congelação. A radiação de superfície escapa diretamente ao espaço, a menos que haja nuvens para bloqueá-la).

Então, se um amigo cético chega a você com o "argumento da saturação" contra o aquecimento global, aqui está tudo que precisa dizer: (A) Haveria um aumento no aquecimento estufa ainda que a atmosfera fosse saturada, porque é a absorção na atmosfera superior fina (que é insaturada) que conta. (B) Não é sequer verdadeiro que a atmosfera realmente está saturada com respeito a absorção por CO₂. (C) O vapor d´água não oprime os efeitos do CO₂ porque há pouco vapor d´água nas regiões altas, frias em que o infravermelho escapa, e sob baixas pressões nessa região a absorção do vapor d´água é como um filtro furado, que deixaria passar muito mais radiação, não fosse pelo CO₂. E (d) estas questões foram satisfatoriamente endereçadas por físicos há 50 anos, e a física necessária é incluída em todos modelos de clima.

Então você pode ter uma visão, e imaginar quanto o mundo seria hoje diferente se estes argumentos tivessem sido entendidos nos idos de 1920, como eles bem podiam ter sido entendidos se alguma pessoa tivesse pensado sê-los suficientemente importantes para se pensar.

Para mais Leitura

Referências e uma história mais detalhada pode ser achada aqui e aqui.

Alguns aspectos do argumento "diminuindo e esfriando", e a importância do nível de radiação são achados em Semana Ocupada por Vapor D´água, que também contem uma discussão dos efeitos radiativos do vapor d´água no topo da atmosfera vs. O balanço de radiação na superfície. Uma discussão geral dos papéis relativos do vapor d´água e CO₂ é dada em uma postagem de Gavin sobre o assunto.

Você pode ter uma boa idéia de como o CO₂ e o vapor d´água afetam o espectro de radiação que escapa da Terra jogando online com o modelo de radiação de Dave Archer aqui. Ajudaria, naturalmente, ler a explicação dos níveis de radiação no livro de Archer, Entendendo a previsão. Uma discussão sobre os níveis de radiação para casos reais e idealizados, num nível mais avançado, pode ser achado no esboço do ClimateBook de Pierrehumbert; veja os Capítulos 3 e 4.

O artigo da Revisão Mensal do Tempo que comenta o trabalho do Ångström está aqui, e artigo original de Ångström aqui.

Fonte: Realclimate. Traduzido por Ivan Bergier T. Lima.

CO2 Crescendo Rápido

As emissões humanas mundiais de dióxido de carbono estão crescendo mais rápido que as piores previsões feitas pelos cientistas. O aumento nos níveis do CO₂, em média de 1.1% ao ano de 1990 a 1999, pulou para mais de 3% ao ano ano de 2000 a 2004, de acordo com um novo estudo de Michael Raupach do 'Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation', na Austrália, e colegas de outros países.

Os pesquisadores dividem o mundo em nove regiões e analisaram as tendências da população, fatores econômicos e dados de energia para cada região. Eles encontraram que as nações desenvolvidas, que representam 20% da população mundial, respondem por 59% das emissões humanas de CO₂ em 2004. Nações em desenvolvimento, incluindo aquelas com rápida expansão econômica, foram responsáveis por somente 41% das emissões totais em 2004, mas contribuíram com 73% do crescimento das emissões nesse ano.

Mesmo os cenários mais intensivos de combustíveis fósseis desenvolvidos pelo IPCC subestimou o rápido aumento nos níveis do CO₂ desde 2000. Raupach e colegas atribuem as tendências observadas ao crescente uso de energia pela atividade econômica e a intensidade de carbono das fontes de energia. O estudo mostra que nenhuma região está descarbonizando suas fontes de energia e que as emissões de CO₂ estão acelerando mundialmente, lideradas pela China.

Fonte: Nature Reports Climate Change

Proc. Natl Acad. Sci. USA doi:10.1073/pnas.0700609104 (2007)

Traduzido por Ivan B. T. Lima.

Mudança Climática e Imprensa, Ciência e Política: Estará o Tempo do Nosso Lado?

As negociações climáticas da reunião do G8 (veja a postagem sobre as negociações climáticas do G8 de Olive Heffernan) encorajou um aumento recente da atenção da Imprensa. No centro da cobertura de notícias está a discussão sobre a redução da emissões de gases de efeito estufa. Durante a semana passada, as propostas variaram de cortes de emissões compulsórias entre todos os países membros do G8+5 até 2050 a ‘metas de corte’ decididas por cada país através de negociações nos próximos dois anos.

Como essas visões opostas de ações de política internacional para combater a mudança climática antropogênica são negociadas, o ‘consenso’ do G8 estabelece um plano simples: 50% de redução das emissiões até 2050. Enquanto esse pronunciamento sugere algum progresso, uma das questões ainda em aberto está nos acordos de escala de tempo. Enquanto Japão e a União Européia pressionam o prazo da medida da linha de base dos 50% das emissões para 1990, os EUA propõem 2007 como a linha de base. Tal mudança na escala de tempo da linha de base tem um impacto real sobre o atual volume de gases de efeito estufa que serão removidos da atmosfera e/ou deixados de ser emitidos.

Este aumento da atividade no nível internacional fornece uma nova oportunidade de examinar como os atores da ciência e política climática e o público interagem através da imprensa de massa. Através do tempo, a cobertura da imprensa tem se demonstrado um contribuidor chave – entre outros fatores – que tem moldado e afetado as contínuas interações entre ciência, política e o público. Enquanto muitas discussões têm examinado impedimentos na comunicação entre as comunidades, um aspecto dos desafios da comunicação que tem sido frequentemente deixado de lado é a escala de tempo. Entre os estudos da interação ciência-imprensa-política, modelos lineares (como o modelo de deficiência de comunicação, etc) têm sido amplamente considerados insuficientes em capturar as influências múltiplas e não lineares, e os feedbacks que moldam os processos dinâmicos. Contudo, o melhor modelo linear que molde todas as interações é a presente e inevitável marcha undirecional (para frente) do tempo.

Para os cientistas do clima parece um desafio descomunal comunicar efetivamente achados científicos pela Imprensa. Entre outras dificuldades, os cientistas devem dirimir as complexidades da escala de tempo em um sucinto e exato ‘pronunciamento’ ou em um comentário bastante claro.

Enquanto tal processo possa parecer uma tentativa de sumarizar adequadamente os contornos da paleoclimatologia em um cartão postal, este é de fato o desafio em mãos. No espírito do escritor John McPhee, tais comunicações podem situar-se em uma maior paisagem desse tempo geológico. Nos Anais do “Formal World”, McPhee fornece a bem conhecida analogia de que os 4.6 bilhões de anos da história do tempo da Terra possa ser considerada como a distância entre carpos dos dedos mantendo-se o braço estendido. Ele escreve que ‘O Cambriano começa no pulso...todo o Cenozóico se encontra numa digital, e o cortar de uma diminuta porção de uma unha poderia erradicar a história humana’. Assim, o corte desse simples pedaço de unha representaria a remoção da história das comunicações político-científica e da imprensa de massa.

Cada comunidade tem desenvolvido concepções variantes sobre as escalas de tempo em suas culturas profissionais, e isso afeta a comunicação. Na ciência climática, novos “insights” são tipicamente atingidos através de engajamentos interativos de longo prazo como pesquisas de campo, modelagem e processos de revisão em submissão de artigos (“peer review”). Em política climática, ciclos políticos, negociações e mobilização da população geralmente funcionam numa escala temporal de curto e médio prazo. Em jornalismo, os “breaking news”, a eficiência e a lucratividade frequentemente pressionam jornalistas a trabalhar em escalas de curto prazo. Restrições estruturais também têm um papel crítico em obstruir a efetiva comunicação entre as comunidades através da Imprensa. Por exemplo, em ciência climática – e mais abrangentemente, na Academia – a maioria dos sistemas de premiação tem sido historicamente estruturado de modo que pouco se ganha profissionalmente através de uma crescente tarefa ‘não acadêmica’ como esforços na imprensa. De fato, o oposto tem sido a regra, e muito pode ser perdido, como o tempo dispendido nessas empreitadas. Além disso, muitos correm o risco de ser mal interpretados sobre suas pesquisas. E o pior é que as eventuais correções na Imprensa – cruciais para a exatidão da ciência climática – postas nos dias seguintes sem grandes destaques são ruíns para a continuação das interações entre as comunidades.

Alguns argumentam que as tendências estão mudando e que o aumento da visibilidade através da cobertura acurada da imprensa melhora a compreensão do público e seu engajamento nas questões científicas. Outros acham que essas interações aumentam o status escolar e social e mesmo elevam a possibilidade de financiamentos de pesquisas e de estudantes. Esse último benefício também cabe às universidades onde os estudantes podem ser empregados, promovendo assim um novo laço de feedback positivo. Enquanto os esforços na imprensa devem continuar posicionados abaixo de outras pressões (comos os financiamentos de pesquisas e publicações), o crescente reconhecimento de sua importância tem provado ser um sinal encorajador da efetiva comunicação da ciência climática através da imprensa de massa. Mas esforços na imprensa em excesso pode também sufocar as atividades e programas de pesquisas que estão presumivelmente dirigindo a atenção da Imprensa.

Também, o ambiente é o fundamento para essas interações. Nas comunidades políticas (como a do G8) há frequentemente o foco sobre as mudanças na média de uma característica climática particular ao longo do tempo, através de avaliações e sínteses tais quais as do IPCC. Similarmente, estimativas das mudanças de temperatura do planeta no futuro são vastamente consideradas através dessas médias globais das leituras de temperatura atmosférica. Essa visão tem sido rotineiramente pinçada pela imprensa de massa. Todavia, através de um foco sobre as mudanças nas médias globais, tal perspectiva corre o risco em decisões de política climática que minimizem considerações potenciais de mudanças abruptas e não lineares no clima, e o sentido de urgência pode minguar no arcabouço das negociações políticas. Além do mais, considerações políticas e a cobertura da imprensa da resposta da natureza frente às influências humanas são por conseguinte subjulgadas por questões sócio-políticas e econômicas, como, por exemplo, quão certo deverão os esforços para a redução da emissão de gases de efeito estufa restringir as atividades econômicas.

De modo geral, as discrepâncias das escalas de tempo têm contribuído para prioridades divergentes e (problemas em) traduções entre ciência climática e política através da imprensa de massa. Tais interações requerem algumas questões. Entre elas, será possívelmente suficiente essa velocidade glacial de ‘progressão’ dentro e entre as comunidades? Em outras palavras, estará o tempo do nosso lado?

Links adicionais:

http://www.isse.ucar.edu/communication/book/

http://www.sciencemediacentre.org/index.html

Fonte: Nature blog (Postado por Olive Heffernan em 11 de junho de 2007, tradução Ivan B.T. Lima).

Amazônia Emite Grandes Quantidades de Metano

Um estudo realizado por cientistas brasileiros do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) e americanos do National Oceanic and Atmospheric Administration, mostrou que a Floresta Amazônica é uma grande emissora do metano, um dos principais gases causadores do efeito estufa.

A pesquisa acaba de ser publicada na Geophysical Research Letters e integra o projeto internacional de pesquisas Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA), coordenado pelo Brasil, para elucidar o papel da Amazônia no clima global.

Os pesquisadores utilizaram aviões de pequeno porte, e coletaram, entre 2000 e 2006, amostras de ar em perfis verticais de até quatro quilômetros de altitude. As medidas foram realizadas em dois pontos de monitoramento nas regiões central e oriental da Amazônia.

Verificou-se que a Amazônia está contribuindo para um aumento médio de 34 partes por bilhão (ppb) de metano por ano. Só para se ter idéia, a contribuição mundial para o enriquecimento médio desse gás soma 150 ppb, considerando-se as medidas do pólo norte ao pólo sul.

Os cientistas descobriram que as emissões do metano são originadas de áreas alagáveis, queimadas e processos aeróbicos de plantas. No artigo, os autores ressaltam que as estimativas de emissão de metano destas fontes não são suficientes para explicar as concentrações observadas sobre a Amazônia. O tempo de vida do gás chega a 12 anos.

A mensuração da presença do metano foram feitas a partir de cálculos considerando o ar de entrada da bacia Amazônica, obtidos em medidas realizadas nas ilhas Barbados e Ascension, localizadas no Oceano Atlântico. A variação da concentração de metano próxima ao solo e a quatro quilômetros de altura chegou a 200 ppb para uma das coletas realizadas.

Os estudiosos também informaram que os pontos de medidas, sobre reservas florestais, estão situados próximos às cidades de Santarém - região característica de árvores mais altas e floresta fechada - e Manaus - árvores mais baixas e floresta mais aberta. Na superfície, a concentração do metano é maior e em altitudes maiores as concentrações diminuem, mostrando a floresta como fonte de metano durante o ano todo. Os dados estão disponíveis no site público do projeto LBA.

Fonte: Estadão (Milton F. da Rocha Filho)

Por que os Modelos Climáticos Globais não Fornecem uma Descrição Realista do Clima Local

Clima global
Estatísticas do clima global, tal como a temperatura média global, fornece bons indicadores de como nosso clima varia (e.g. veja aqui). A maioria das pessoas no entanto, não são afetadas diretamente por estatísticas do clima global. Elas se preocupam com o clima local: a temperatura, chuva e vento onde vivem. Quando olha os impactos de uma mudança de clima ou adaptações específicas a uma mudança do clima, você frequentemente necessita saber como o aquecimento global afetará o clima local.

Ainda assim, a medida em que os modelos de clima globais (GCMs) tendem a descrever a estatística do clima global razoavelmente bem, eles não fornecem uma descrição representativa do clima local. Modelos de clima regional (RCMs) fazem um melhor trabalho em representar clima numa escala menor, mas sua resolução espacial é ainda muito baixa quando comparado com o clima local e como ele pode variar espacialmente em regiões de terreno complexo. Este fato não é um defeito geral dos modelos do clima, mas somente uma limitação.

Características regionais de clima
A maioria de GCMs são capazes de fornecer uma representação razoável de uma caracterização climática regional tal como ENSO, NAO, células de Hadley, ventos alísios e jatos na atmosfera. Eles também fornecem uma descrição realista de padrões chamados de teleconexões, tal como propagação de ondas na atmosfera e no oceano. Estes fenômenos, no entanto, tendem a ter escalas espaciais claramente grandes, mas quando levados à escala local, o GCMs não são mais apropriados.

Escala mínima
Há várias razões para que os GCMs não forneçam uma descrição representativa do clima local (isto é, exatamente onde vivo) . Uma delas é que uma malha de pontos, em que são calculadas as quantidades físicas relevantes para o clima, é demais grosseira (tipicamente 200km) para capturar os aspectos locais. A figura na esquerda mostra uma máscara típica de terra-mar para um GCM.

A distância entre dois pontos da malha num GCM (ou um RCM) é a escala mínima (~200km). Tal resolução tipicamente usada nos GCMs até agora assume que a topografia seja lisa comparada à paisagem real e que alguns países (por exemplo Dinamarca e Itália) não são representados no modelos (um exceção é um GCM japonês com uma resolução espacial extremamente alta).

Os processos de sub-amostragem da malha de pontos são representados por esquemas de parametrização descrevendo o efeito de agregação sobre uma escala maior. Estes esquemas frequentemente são referidos como 'modelo físico' mas realmente são baseadas em modelos físico-estatísticos descrevendo a quantidade média nos pontos da malha de parâmetros relevantes. Os esquemas de parametrização são normalmente baseados em dados empíricos (e.g., medidas de campo ou observações in-situ), e um exemplo típico de um esquema de parametrização é a representação de nuvens.

Os processos de superfície
Os modelos de clima necessitam condições de contorno descrevendo as condições da superfície (e.g. energia e fluxos de vapor) para fornecer uma representação realista do sistema do clima. Esquemas frequentemente simples de parametrização são empregados para fornecer uma descrição razoável, mas estes não capturam os detalhes das variações associadas com escalas espaciais pequenas.

Escala hábil
Os problemas associados com esquemas de parametrização e baixa resolução explicam porque um valor na malha de pontos fornecido pelos GCMs não pode ser representativo para o clima local. Um conceito chamado de escala hábil às vezes tem sido empregado na literatura, ligado ao estudo de Grotch e MacCracken (1991) que acharam resultados de como modelos divergem com a redução da escala espacial. Especificamente, observaram que:

Embora o uso da média seja uma condição necessária para a validação de um modelo, mesmo quando médias [globais] concordam perfeitamente, na prática, diferenças regionais muito grandes ponto-a-ponto devem ocorrem.

Embora não esteja inteiramente claro se este estudo realmente acertou sobre escala hábil, tem sido citado por outros trabalhos, e argumenta-se que a escala hábil seja de aproximadamente 8 pontos da malha. Não obstante, desde os estudos de 1991, o GCMs melhoraram significativamente, e o GCMs estão atualmente ativos durante períodos mais longo e com variações diurnas na insolação.

Regionalização

As figuras acima dão uma ilustração do conceito de regionalização, ou do chamado downscaling. O painel mais acima mostra uma máscara típica de terra-mar de RCM, dando um quadro de sua resolução espacial. O painel do meio mostra uma imagem embaçada de satélite da Europa, que pode ilustrar como os detalhes são perdidos mas fornece um quadro realista em larga escala. Uma imagem mais nítida da Europa é mostrada no painel na imagem mais abaixo. Uma analogia para os dados de GCMs é vista no quadro de baixa resolução (meio) enquanto o modelo regional (RCMs) e o downscaling empírico-estatístico (ESD) põe os óculos para melhorar a acuidade da imagem (direita).

Tanto RCMs como GCMs dão um quadro algo 'embaçado' embora em graus diferentes de acuidade, e RCMs e GCMs são semelhante em muitos aspectos. No entanto, GCMs não só são 'embaçados' mas também envolvem algumas diferenças estruturais mais sérias, tal como um exagero do Estreito de Gibraltar (veja a máscara de terra-mar acima), e a área dos Grandes Lagos, ou a Flórida e Califórnia Baja estão bastante diferentes e não só embaçadas (veja figura abaixo). Tais diferenças estruturais estão também presentes nos RCMs, mas em escalas espaciais muito menores.

(Fonte: NCAR)

Mas as imagens mostradas aqui de modelos presentes de clima realmente não mostram características em baixas escalas de quilômetro que podem influenciar o clima local onde eu vivo, tal como vales, lagos, montanhas e fjords (corredores estreitos e profundos de mar com litoral montanhoso), mesmo para RCMs (as figuras de baixo mostram uma projeção otimista para resolução espacial melhorada em GCMs no futuro próximo). O clima nos fjords da Noruega (pode ser ilustrado pela cobertura de neve) é muito diferente do clima nas montanhas que os separam. Em princípio, ESD pode ser aplicada a qualquer escala espacial, ao passo que o RCMs são limitados por recursos computacionais e a disponibilidade de dados limitantes.

O que é a escala hábil agora?
Minha pergunta é se o conceito de uma escala hábil baseada nos velhos GCMs ainda solicita o estado-da-arte dos modelos. O AR4 do IPCC não diz muito sobre escala hábil, mas meramente declara que

Os Modelos Gerais de Circulação Atmosfera-Oceano não podem fornecer informação em escalas melhores que sua malha de pontos computacional (tipicamente da ordem de 200 km) e processos nas escalas não resolvida são importantes. Fornecendo informação em escalas melhores poderia ser alcançado pelo uso de modelos de dinâmicos ou downscaling estatístico empírico de alta resolução.

O terceiro relatório de avaliação (TAR) meramente declara que 'A dificuldade de simular mudança regional do clima é portanto evidente'. O relatório de avaliação do IPCC 4 (capítulo 11) e o regionalização será discutida numa nova postagem.

Fonte: RealClimate