A mudança climática: hipóteses científicas e as dúvidas por esclarecer

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1 temas 14,8º A mudança climática: hipóteses científicas e as dúvidas por esclarecer 14,4º 14,2º 14,º 13,8º 13,6º 13,4º Figura 1. Temperatura média global , calculada a partir de observações (NASA/GISS). Pedro M. A. Miranda De acordo com os dados da NASA, o ano de 21 foi o mais quente desde que existem registos meteorológicos representativos, culminando uma série de anos anormalmente quentes. De acordo com os dados da NASA, o ano de 21 foi o mais quente desde que existem registos meteorológicos representativos, culminando uma série de anos anormalmente quentes (Figura 1). No último século, a temperatura média global cresceu um pouco menos de 1, de forma algo irregular, com dois períodos de aquecimento relativamente rápido ( e 1975-presente) intercalados por um período de quase estabilização. Modelos climáticos indicam que esta evolução recente do clima global é a primeira fase da resposta do planeta à alteração da composição atmosférica resultante da queima de combustíveis fósseis, mas também da desflorestação e de outras actividades humanas, sendo expectável um aquecimento mais acentuado ao longo do século actual, com a possibilidade de criar desequilíbrios irreversíveis em componentes-chave do sistema climático. A dimensão dos riscos colocados pelo aquecimento global, mas também a enorme incerteza que está necessariamente associada a previsões desta natureza, tornou a investigação em s do clima uma actividade prioritária. Na última década, em resultado dos progressos científicos, mas também da própria evolução observada do clima global, aumentou significativamente a nossa compreensão sobre os processos do clima. radiação e clima O ambiente físico do planeta Terra, caracterizado por variáveis como a temperatura, a humidade e o vento, varia razoavelmente com a localização geográfica, evolui de forma quase periódica com os ciclos dominantes da vida planetária, os ciclos diurno e anual do aquecimento solar, e de forma mais complexa em outras escalas de tempo. Em cada local, certas características médias desse ambiente físico são notavelmente estacionárias, evoluindo lentamente dentro de intervalos limitados. Estas características médias definem o clima local, caracterizado não só pelos valores médios a longo prazo por exemplo, da temperatura, mas também por outras estatísticas por exemplo, as amplitudes térmicas diurna Jordi Burch 166 XXI, Ter Opinião XXI, Ter Opinião 167

2 temas e anual. A relativa estacionaridade (e benignidade) do clima terrestre é uma das condições para o sucesso da vida, sendo, por outro lado, as transições climáticas forças poderosas do processo darwinista de selecção natural. A Terra é, como todos os objectos interessantes, um planeta heterogéneo, com continentes e oceanos cobertos por uma atmosfera turbulenta, quimicamente activa, onde coexistem gases e materiais líquidos e sólidos em suspensão (o aerossol atmosférico). Neste sistema, a temperatura varia de ponto para ponto e ao longo do tempo, acompanhando os fluxos de energia e de massa no interior do planeta e as trocas de energia entre o planeta e o exterior. A dinâmica interna do planeta Terra é, por isso, inerentemente complexa, com destaque para a circulação atmosférica. Se nos concentrarmos, no entanto, nos processos de interacção entre a Terra e o exterior, o problema surge- -nos como muito mais simples: em boa aproximação a Terra limita-se a receber radiação (solar) e a emitir radiação (terrestre). A condição de equilíbrio térmico da Terra resulta simplesmente da condição de equilíbrio radiativo (radiação absorvida=radiação emitida). Desde finais do século XIX sabemos relacionar esses fluxos de radiação com a temperatura. Em 19, Max Planck revolucionou a Física introduzindo a hipótese quântica, exactamente com o objectivo de estabelecer as propriedades da radiação emitida por um corpo ideal, o corpo negro, em função da sua temperatura. Sendo o fluxo de radiação emitido pela Terra controlado pela sua temperatura, por intermédio da Lei de Planck, a absorção de radiação solar depende da reflectividade do planeta, designada por albedo. A dificuldade está, no entanto, no facto de a Terra ser heterogénea, apresentando uma distribuição de temperatura que depende da latitude, longitude e altitude. Esquecendo, por momentos, essa complexidade, podemos facilmente calcular uma temperatura característica do planeta como um todo, a sua temperatura efectiva, que se mostra ser uma função exclusiva de dois parâmetros: a radiação solar incidente (constante solar, S 1366 Wm -2 ) e o albedo médio global (α.3): T_ef= (S(1-α)/ (4), em que σ é uma constante universal O muito ligeiro decréscimo da temperatura média global observado entre 1945 e 1975, num período em que a concentração cresceu monotonamente, constitui um teste difícil para os modelos. Nenhum processo simples individual parece ser capaz de explicar o arrefecimento nesse período e o factor 4 é simplesmente a razão entre a área da esfera e a área do círculo máximo. A temperatura efectiva da Terra é assim estimada em cerca de 255K (-18 C). Trata-se de uma temperatura muito inferior à temperatura média do ar perto da superfície, próxima dos 288K (15 C), o que mostra a importância da atmosfera, em média muito mais fria do que a superfície, no estabelecimento do equilíbrio radiativo do planeta. a descoberta do efeito de estufa A diferença entre a temperatura média do ar junto da superfície e a temperatura efectiva, =33 C, é a medida mais simples do efeito de estufa. Jean Baptiste Fourier, ministro de Napoleão e autor da teoria da condução do calor, foi o primeiro cientista a atribuir à atmosfera um papel de aquecimento da superfície, em 1824, justificando-o qualitativamente como consequência da emissão de radiação infravermelha pelo planeta (chaleur obscure, descoberto por William Herschel em 18). A demonstração do efeito de estufa viria a ser realizada mais tarde por John Tyndall por volta de 186, numa experiência em que verificou a absorção de radiação infravermelha por diversos gases atmosféricos. No final do século XIX, em 1896, Svante Arrhenius, interessou-se pelo problema do efeito de estufa, motivado pela procura de uma explicação para as oscilações glaciares. Num cálculo grosseiro, concluiu que uma redução da concentração para metade do seu valor (então cerca de 3 ppm, partes por milhão) implicaria uma redução da temperatura da superfície em cerca de 6, valor talvez suficiente para explicar a oscilação glaciar. Por outro lado, Arrhenius, consciente da importância potencial da queima de combustíveis fósseis para a evolução futura da composição da atmosfera, também estimou que uma duplicação do se traduziria num aumento da temperatura média em cerca de 6, facto que até lhe parecia potencialmente positivo e que estimava só poder ocorrer ao fim de centenas ou mesmo milhares de anos de actividade industrial. O mundo viria a evoluir muito mais rapidamente do que o previsto por Arrhenius, tanto em termos populacionais como em termos da emissão per capita de dióxido de carbono. No entanto, o conhecimento do problema científico do efeito de estufa evoluiu muito lentamente durante a primeira metade do século XX. As propostas iniciais de Arrhenius foram contestadas e teriam sido provavelmente esquecidas, não fora Arrhenius um dos mais notáveis cientistas mundiais, prémio Nobel em 193. Um argumento que parecia relevante, apresentado por Angstrom consistia no facto de as bandas de absorção de radiação infravermelha por parte do se encontrarem saturadas com as concentrações então existentes, fazendo muito pouca diferença a adição de mais gás. Este argumento estava fundamentalmente errado: mesmo que a banda de absorção do esteja saturada, absorvendo 1% da radiação nessa zona do espectro, o aumento da concentração implica um papel acrescido para os níveis elevados da atmosfera, mais frios, com aumento da temperatura da superfície. Um outro argumento, já discutido por Arrhenius, consistia no papel do vapor de água e das nuvens no efeito de estufa Variação de temperatura 2 CO2 (ppmv) Hoje Figura 2. Concentração (partes por milhão em volume, a salmão) e anomalia de temperatura (estimado pela razão isotópica 18O/16O) medidas em bolhas de ar em Vostok (Antárctica, dados NOAA). observações P 168 Temperatura média anual Figura 3. Temperatura média anual em Lisboa, Instituto Geofísico (Dados IDL). O problema do efeito de estufa manteve-se dormente até meados do século XX, sendo usado essencialmente no contexto da discussão de oscilações climáticas passadas. Em 1938, John Callendar apresenta o primeiro estudo fundamentado em observações do aquecimento global nas primeiras décadas do século XX, atribuindo-o à intensificação do efeito de estufa resultante da industrialização. Em , iniciou-se com o Ano Geofísico Internacional uma alteração qualitativa da nossa observação da Terra. Como parte do esforço internacional concertado de constituição de um sistema de monitorização global do planeta, Charles Keeling idealizou um novo sistema de medida da concentração atmosférica e realizou um conjunto de expedições para estabelecer uma estimativa da sua concentração média global. Num dos locais escolhidos como suficientemente remotos para não ser afectados pelo ruído das emissões humanas, o observatório de Mauna Loa no Havai, Keeling iniciou um conjunto de medições contínuas que se mantiveram até aos dias de hoje. Ao fim de apenas dois anos de medição, Keeling concluiu que a concentração de estava em subida. O é, depois do vapor de água, o segundo principal gás de estufa na atmosfera da Terra. No entanto, enquanto as concentrações de vapor de água na atmosfera são limitadas pelo processo de condensação e precipitação, verificando-se que a quase totalidade do vapor se concentra na baixa troposfera, as concentrações do (e dos outros gases de estufa não condensantes) podem crescer sem limite mesmo na atmosfera média e alta. Em consequência, estes gases assumem um papel na regulação climática global. De facto, no período recente da história da Terra temos observações directas da evolução da concentração, obtidas a partir de análise de bolhas de ar aprisionadas no gelo polar. Essas medidas podem ser comparadas com estimativas da temperatura média da Terra no mesmo período, efectuadas com base na variação da proporção entre dois isótopos estáveis do oxigénio, quimicamente idênticos mas com uma ligeira diferença de massa atómica. Estes dados (Figura 2) apresentam uma elevada correlação, sugerindo a existência de uma relação causal entre as duas variáveis. Por outro lado, ambas as séries apresentam um comportamento quase periódico, com oscilações entre épocas glaciares e interglaciares, com um período dominante da ordem dos 1. anos, o que sugere que estas oscilações são controladas pelos ciclos de variação dos parâmetros orbitais da Terra, descobertos por Milutin Milankovic em 193. Os gráficos apresentados na Figura 2 são baseados em observações directas no caso das concentrações, e fortemente corroborados por fontes independentes no caso na temperatura. O gráfico resultante das medições de Mauna Loa é confirmado por medições em muitos outros locais da Terra, nomeadamente no pólo Sul, o local menos directamente afectado pela actividade humana. A concentração actual, próxima das 39 ppm, está fora da escala da Figura 2, sugerindo que a temperatura média actual está em desequilíbrio com a composição atmosférica. A Figura 1 mostra a evolução recente da temperatura média global aos 2 m, calculada a partir de observações. Nesta curva observa-se uma tendência de aquecimento de um pouco menos de 1 C no último século, o que é consistente com uma situação de desequilíbrio radiativo devido ao aumento dos gases de estufa. Tendências de evolução também semelhantes encontram-se em observações em muitos pontos do mundo, nomeadamente em Portugal (Figura 3). Como seria de esperar, a evolução local é mais ruidosa, i.e., apresenta maior variabilidade inter-anual mas, no caso de Portugal, apresenta também uma tendência para um aquecimento um pouco mais rápido. 168 XXI, Ter Opinião XXI, Ter Opinião 169

3 Jordi Burch P 169 Forçamento radioactivo Qual é a sensibilidade do clima terrestre? Contrariamente ao que foi dito em relação às curvas da Figura 2, a evolução recente da temperatura (Figura 1 e, mais a ainda no caso da Figura 3) não correlaciona bem com a evolução recente da concentração. Esse facto não é surpreendente, visto que estamos a comparar evoluções em escalas de tempo muito diferentes: da ordem dos 1. anos no caso das oscilações glaciares, contra cerca de 1 anos de história recente. Uma evolução tão rápida da composição atmosférica, com subida da concentração em 35% ao longo de 1 anos é, provavelmente, inédita, e implica um deslocamento do sistema climático para fora do equilíbrio. Por outro lado, a correlação entre a concentração e a temperatura, implícita na Figura 2, poderia sugerir uma relação linear entre essas duas variáveis, o que não é certamente o caso, mesmo em condições de quase equilíbrio. A complexidade da relação entre os gases de estufa e a temperatura poderá ser melhor compreendida se se considerarem os processos físicos que são iniciados pelo aumento das suas concentrações. A Figura 4 apresenta estimativas do impacto dos acréscimos dos principais gases de estufa desde 175 justificando um aumento da energia disponível, e dos efeitos opostos correspondentes ao aumento paralelo das partículas em suspensão na atmosfera (aerossol) e às modificações da cobertura nebulosa e do uso do solo, principalmente por meio da desflorestação. Apesar do cancelamento parcial entre os vários efeitos, o resultado global estimado traduziu-se num aumento da energia disponível em cerca de 1.6Wm -2, um efeito que é cerca de 1 vezes superior à variabilidade solar no mesmo período. O gelo existente na Gronelândia é suficiente para fazer subir o nível do mar em cerca de 7 metros, e o gelo da Antárctica é 1 vezes mais volumoso. Em face destes riscos, as estimativas divulgadas pelo IPCC em 27, de subida do nível do mar inferior a 1 m em 21, podem ser consideradas modestas A Figura 4 mostra que apesar de existir bastante confiança na existência de um aumento de energia disponível devido à acção humana, mantém-se uma razoável incerteza sobre a sua dimensão, devida principalmente ao insuficiente conhecimento sobre a física das nuvens e do aerossol atmosférico. Por outro lado, a tradução do aumento de energia disponível em variação da temperatura do ar junto da superfície não é trivial. A dificuldade está no facto de a energia adicional se distribuir pela atmosfera, sistema com pouca massa e fácil de aquecer ou arrefecer, mas também por uma fracção do oceano, com muito maior capacidade calorífica. Como a participação do oceano no processo de aquecimento depende da circulação, a taxa de aquecimento pode ser muito variável. Uma melhor compreensão destes processos só é possível com o recurso a modelos de circulação global da atmosfera e oceano. CO2 CH4 N2 CFCs O3 (Est) O3 (Trop) Aerossol Nuvens Uso do Solo Total Antrop. Var. Solar Wm-2-1,5-1, -,5 Figura 4. Forçamento radiativo à superfície devido à acção humana desde 175. Dados IPCC (Foster et al. 27). Linhas horizontais indicam uma estimativa da incerteza associada a cada processo. As duas últimas barras representam uma estimativa do forçamento total devido à acção humana (Total Antropogénico, soma das barras anteriores) e do impacto da variação do output do Sol no mesmo período (Variação Solar). modelos e cenários,5 2, 2,5 3, A previsão meteorológica a curto prazo evoluiu de forma drástica nas últimas décadas, com o desenvolvimento de modelos físicos detalhados da atmosfera e do solo e sua resolução numérica em supercomputadores. A mesma tecnologia, progressivamente alargada para incluir o oceano, a biosfera (seres vivos) e a criosfera (gelo na superfície), tem vindo a afirmar-se como a principal ferramenta científica no estudo do clima global. Os modelos podem ser desenvolvidos no sentido de incluir uma representação explícita dos processos considerados mais relevantes e, mais importante, podem ser testados pela sua capacidade de reproduzir o comportamento observado do planeta. Uma característica da curva da Figura 1 tem merecido muita discussão: o (muito ligeiro) decréscimo da temperatura média global observado entre 1945 e 1975, 1, 1,5 num período em que a concentração de cresceu monotonamente, constitui um teste difícil para os modelos. Nenhum processo simples individual parece ser capaz de explicar o arrefecimento nesse período. No entanto, diversos modelos climáticos globais, incorporando uma descrição do comportamento dos gases de estufa mas também do aerossol atmosférico, de origem vulcânica e antropogénica, são capazes de produzir simulações qualitativamente muito semelhantes à série observada (Figura 5). O estabelecimento de um conjunto alargado de modelos climáticos, desenvolvidos independentemente e capazes de passar o teste das observações, simulando adequadamente a evolução climática desde 185 até ao presente, permite-nos explorar as possibilidades de evolução próxima do clima terrestre. É claro que não se trata exactamente de uma previsão, pois a evolução futura depende também de muitos factores externos ao sistema climático, nomeadamente da intensidade das emissões futuras de gases de estufa. Em vez de uma simulação do clima futuro, precisamos de realizar um conjunto de simulações para cada cenário possível de evolução. A Figura 6 mostra o conjunto de cenários estabelecido pelo IPCC em 27. Todos os cenários prevêem um aumento das emissões em relação aos valores observados em 2, a taxas diferentes e com uma estabilização seguida de redução em diferentes momentos. A Figura 7 mostra a evolução da temperatura média simulada em várias dezenas de modelos, para cada um dos cenários. Como seria de esperar, os cenários com menores emissões (B1) traduzem-se no menor aquecimento. A dispersão de resultados entre os diferentes modelos mede, de forma algo grosseira, o nível de incerteza dos resultados. Assim, por exemplo, no cenário B1 espera-se um aquecimento global um pouco inferior a 2 C, mas com modelos a prever níveis de aquecimento global entre 1 e 3 C. Não é possível discutir a mudança climática sem falar de incerteza. Esta é inerente à construção dos cenários de emissões futuras, dependentes da evolução demográfica, económica e tecnológica. A esta enorme fonte de incerteza soma-se o nosso ainda relativo desconhecimento de alguns processos físicos 17 XXI, Ter Opinião XXI, Ter Opinião 171

4 P 171 Global surface warming temas 4, ºC 17 Temp. Media global 18 Gigatoneladas CO2 - eq/ano cruciais. Dentro destes destacam-se os processos associados à física das nuvens e do gelo polar. o problema do gelo polar Um segundo factor de incerteza, este associado à água sobre a superfície, é a resposta do gelo polar ao aquecimento global. Este gelo encontra-se na forma de calotes polares sobre a Antárctica e a Gronelândia, com uma profundidade que pode atingir alguns quilómetros, e de plataformas de gelo flutuante per172 XXI, Ter Opinião 3, A1B 14 A1Fl GHG+Asol 2 Enquanto a concentração de CO2 na atmosfera é simples, distribuindo-se este em proporções quase constantes em toda a homosfera (primeiros 1 km de atmosfera, que contém mais de % da massa total), o outro elemento decisivo do equilíbrio climático, a água, apresenta uma distribuição muito heterogénea, podendo apresentar-se na fase gasosa ou como nuvens (de gotículas ou cristais de gelo). As nuvens têm um papel decisivo no equilíbrio climático, afectando quer a intensidade do efeito de estufa, quer o albedo planetário. Qualitativamente, sabemos que as nuvens baixas contribuem para o arrefecimento da Terra, enquanto as nuvens altas contribuem para acentuar o efeito de estufa. A interacção entre as nuvens e o efeito de estufa é um tema de investigação actual. As simulações recentes com modelos climáticos indicam que elas não contribuem para alterar o sinal da resposta planetária, i.e., num mundo com mais CO2 (e outros gases de estufa não condensantes) não se prevê um aumento da nebulosidade baixa que compense a intensificação do efeito de estufa. No entanto, o assunto não está encerrado e a Figura 4 sugere que as nuvens atenuaram o aquecimento global já realizado. Post-SRES range (max) 16,8 ºC o papel das nuvens A2,6 2, 12 1 Parker/Jones,4 1, 8 GHG+Asol 3 A1B A1T 6,2 B2 B1 4 Ano 2 Concentrações constantes Post-SRES range (8%) Século XX 2 Control GHG+Asol 1 -,2 19 B1 A Figura 5. Temperatura média global no século XX (Boer et al 2). A curva Parker/Jones (preto) representa as observações. A curva Control (verde) representa uma simulação sem aumento da concentração de CO2, as outras curvas são resultado de diferentes modelos. Não é possível discutir a mudança climática sem falar de incerteza. Esta é inerente à construção dos cenários de emissões futuras, dependentes da evolução demográfica, económica e tecnológica. A esta enorme fonte de incerteza soma-se o nosso ainda relativo desconhecimento de alguns processos físicos cruciais Post-SRES range (min) manente, com poucos metros de espessura, no oceano Árctico. A presença deste gelo é um factor crucial do actual equilíbrio climático, uma vez que ele reflecte radiação solar nas latitudes elevadas contribuindo para arrefecer o planeta. Não menos importante, as calotes polares constituem um enorme reservatório de água, sendo claro que a sua redução teria consequências drásticas no nível do mar. No momento actual, o gelo flutuante do Árctico apresenta grande vulnerabilidade ao aquecimento, tendo sofrido uma evolução muito mais rápida do que era esperado há pouco mais de uma década. Em 27 foi atingido um mínimo histórico da área gelada no final do Verão, com a abertura à navegação da mítica passagem do Nordeste. Em anos sucessivos as observações não apontam no sentido da sua recuperação (Figura 8), sendo expectável uma redução drástica do gelo de Verão nas próximas décadas. A evolução previsível do gelo continental, na Antárctica e na Gronelândia, Figura 6. Emissões de gases de estufa em diferentes cenários climáticos (B1, A1T, etc). Figura do relatório síntese do IPCC (27, é muito mais incerta. Os modelos climáticos actualmente validados não representam de forma detalhada a evolução destes sistemas criosféricos, não sendo possível pôr de parte a possibilidade de uma evolução rápida, em décadas ou poucas centenas de anos. Os riscos envolvidos numa evolução desse tipo são extremamente elevados, visto que o gelo existente na Gronelândia é suficiente para fazer subir o nível do mar em cerca de sete metros e o gelo da Antárctica é 1 vezes mais volumoso. Em face destes riscos, as estimativas divulgadas pelo IPCC em 27, de subida do nível do mar inferior a 1 metro em 21, podem ser consideradas modestas. As preocupações com a estabilidade do gelo na Gronelândia, unanimemente considerada como mais vulnerável ao aquecimento global, estiveram por detrás do estabelecimento de um objectivo climático pela União Europeia, aceite por muitos outros parceiros, de limitar o aquecimento global a um valor inferior a 2 C, considerado nalguns estudos como o limite superior para a manutenção de uma Gronelândia gela- -1, Figura 7. Evolução da temperatura média global no século XXI em diferentes cenários climáticos (B1, A1T, etc). Figura do relatório síntese do IPCC (27, da. De acordo com os modelos actualmente disponíveis, tal objectivo exigiria que a concentração atmosférica de CO2 não ultrapassasse as 45 ppm (com 28 ppm em 18, 39 ppm em 21), valor que neste momento se presenta como praticamente irrealista. Variabilidade, forçamento e predictabilidade Existe ainda uma dificuldade mais fundamental da discussão climática, que resulta da complexidade. Aprendemos com os trabalhos de Lorenz, na Meteorologia, e de outros, que os sistemas complexos tendem a apresentar comportamentos não lineares, caracterizados por oscilações livres caóticas, não previsíveis a longo prazo. Tal comportamento limita, por exemplo, a nossa capacidade de previsão meteorológica útil a pouco mais de uma semana. Uma análise superficial das consequências da não linearidade poderia convencer-nos de que a previsão climática é um objectivo inatingível, e que estaríamos condenados a discutir toda a evolução climática de uma forma algo confusa, como um resultado de oscilações próprias de um sistema mal compreendido. Felizmente, essa conclusão não é correcta. De facto, a Figura 2, mostra que, pelo menos na escala temporal dos milhares de anos, existe predictabilidade para o clima médio. Do ponto de vista matemático, a previsão meteorológica e a previsão climática, são problemas distintos. A primeira é um problema dominado pelas condições iniciais, sabendo-se que as incertezas inevitáveis nessas condições se traduzem num crescimento exponencial do erro de previsão. Para a segunda, as condições iniciais têm um papel secundário, sendo mais importante a definição das outras condições fronteira (radiação incidente, composição atmosférica). Na simulação climática estamos interessados em prever o estado médio do sistema e não sucessões particulares de XXI, Ter Opinião 173

5 Augusto Brázio temas Agradecimentos: O presente texto inclui algum material escrito para um artigo recentemente publicado pelo mesmo autor (Miranda, 211, Compreender a Mudança Climática, Razão activa, Fev. 211, 47-59). estados instantâneos. O estado médio ajusta-se ao forçamento externo (radiação, gases de estufa), com um tempo de resposta que pode ser alargado. Resulta deste facto o ser em geral não científico, ou até demagógico, utilizar acontecimentos pontuais particulares, por exemplo uma onda de calor ou um inverno anómalo, como confirmação ou infirmação de uma teoria particular da evolução climática. A complexidade do sistema climático pode ser dissecada com identificação de diferentes processos distintos de feedback (realimentação), um conceito desenvolvido em especial pela engenharia no estudo de sistemas de controlo. Processos de feedback negativo são, por exemplo, a base dos termostatos presentes em todos os frigoríficos. Pelo contrário, os processos de feedback positivo são a receita certa para respostas catastróficas em muitos sistemas. Consideremos de novo as oscilações glaciares representadas na Figura 4. Tudo indica que essas oscilações são controladas por variações diminutas da radiação solar devidas aos ciclos de Milankovic, fortemente amplificadas por um feedback positivo resultante do aumento da concentração de CO2 e de outros gases de estufa. Na evolução recente, a concentração de CO2 é o resultado directo da actividade humana, actuando a uma taxa muito mais rápida do que as variações naturais registadas. Leituras sugeridas: O American Institute of Physics disponibiliza informação detalhada, cuidadosamente referenciada, da história das teorias da mudança climática em www. aip.org/history/climate/co2.htm Os documentos do IPCC (Intergovernmental Pannel for Climate Change) estão integralmente disponíveis em O relatório do Working Group 1 contém uma review, actualizada em 27, do estado da arte da do clima. O primeiro estudo da mudança climática em Portugal foi publicado pela Gradiva: Santos FD, Miranda PMA (eds.), 26, Alterações climáticas em Portugal: cenários, impactos e medidas de adpatação (Projecto SIAM II), Gradiva, 56 pp. Os modelos climáticos existentes estão longe de representar toda a complexidade da Terra Milhões de km2 Ideologia, política e Certas áreas de estimulam inevitavelmente apreciações ideológicas e políticas. Em parte, isso resulta da relevância dessas áreas para a vida humana. A mudança climática tem essas características. De facto, as ideias actualmente dominantes na comunidade das s do clima, aqui expostas, no sentido de acreditar que a alteração da composição atmosférica já em curso se traduzirá num reforço do efeito de estufa, com subida da temperatura média do planeta, eram minoritárias até à década de 198. Os mecanismos básicos já eram bem conhecidos, mas faltavam 174 XXI, Ter Opinião 12 Média Desvio padrão Jun Jul Ago Set Out Nov Figura 8. Evolução do gelo flutuante no Árctico (211, National Snow and Ice Data Center, nsidc.org). dois ingredientes essenciais para a aceitação dessas ideias: modelos climáticos credíveis, capazes de suportar uma confrontação com os dados experimentais, e observações claras de aquecimento global observado. Estas duas condições foram, pelo menos parcialmente, satisfeitas nas últimas décadas, tornando a proposta avançada por Arrhenius há mais de um século num modelo conceptual credível para a actual evolução do clima global. A incerteza, é claro, não deixou de existir. Os modelos climáticos actualmente existentes estão longe de representar toda a complexidade do planeta Terra (e sua interacção com o Sol), sendo necessário um grande esforço de investigação no seu desenvolvimento e validação. A relevância económica e social das questões em jogo justifica claramente esse esforço. A médio prazo, talvez em 2 ou 3 anos, as observações vão também encarregar-se de esclarecer muitas das dúvidas actualmente existentes. Entretanto é preciso ir tomando decisões. O bom senso indica-nos que devemos apoiar decisões graduais, que ampliem a nossa capacidade de adaptação futura e que tenham justificações múltiplas. Por exemplo apostar na independência energética (de Portugal, da Europa), baseada em energia renovável, é sempre uma boa decisão, mesmo que a mudança climática seja mais moderada do que os nossos modelos indicam. O objectivo da é explicar o mundo. Não basta descrever. A explicação requer uma teoria verificável, isto é que faça previsões passíveis de comparação com resultados experimentais. Os actuais modelos físicos do sistema climático, com todas as suas imperfeições, enquadram-se, pelo menos genericamente, nessa definição. Pelo contrário, atribuir a evolução climática recente a variabilidade inexplicada (e portanto não verificável) é muito menos satisfatório. Alguns documentos históricos muito interessantes, disponíveis online: Arrhenius, Svante (1896). On the Influence of Carbonic Acid in the Air Upon the Temperature of the Ground, Philosophical Magazine 41: GlobalWarming/Article4 Ekholm, Nils (191). On the Variations of the Climate of the Geological and Historical Past and Their Causes, Quarterly J. Royal Meteorological Society, 27: nsdl. GlobalWarming/Article5 Callendar, G.S. (1938). The Artificial Production of Carbon Dioxide and Its Influence on Climate, Quarterly J. Royal Meteorological Society, 64: PALE:ClassicArticles/GlobalWarming/ Article6 Fourier, Joseph (1824). Remarques Générales sur les Températures du Globe Terrestre et des Espaces Planétaires. Annales de Chemie et de Physique, 27: , Translation by Ebeneser Burgess, General Remarks on the Temperature of the Earth and Outer Space, American Journal of Science, 32: 1-2 (1837). GlobalWarming/Article1 Tyndall, John (1861). On the Absorption and Radiation of Heat by Gases and Vapours, Philosophical Magazine, 4 (22): , GlobalWarming/Article3 XXI, Ter Opinião 175