Aquecimento Global

Aquecimento global é o aumento da temperatura média dos oceanos e do ar perto da superfície da Terra que ocorre desde meados do século XX e que deverá continuar no século XXI. Segundo o Quarto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (2007), a temperatura na superfície terrestre aumentou 0,74 ± 0,18 °C durante o século XX.

A maior parte do aumento de temperatura observado desde meados do século XX foi causada por concentrações crescentes de gases do efeito estufa, como resultado de atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis e a desflorestação. O escurecimento global, uma consequência do aumento das concentrações de aerossois atmosféricos que bloqueiam parte da radiação solar antes que esta atinja a superfície da Terra, mascarou parcialmente os efeitos do aquecimento induzido pelos gases de efeito de estufa.

Modelos climáticos referenciados pelo IPCC projetam que as temperaturas globais de superfície provavelmente aumentarão no intervalo entre 1,1 e 6,4 °C entre 1990 e 2100. A variação dos valores reflete o uso de diferentes cenários de futura emissão de gases estufa e resultados de modelos com diferenças na sensibilidade climática. Apesar de a maioria dos estudos ter seu foco no período até o ano 2100, espera-se que o aquecimento e o aumento no nível do mar continuem por mais de um milênio, mesmo que as concentrações de gases estufa se estabilizem.

Um aumento nas temperaturas globais pode, em contrapartida, causar outras alterações, incluindo aumento no nível do mar, mudanças em padrões de precipitação resultando em enchentes e secas.

Espera-se que o aquecimento seja mais intenso no Ártico, e estaria associado ao recuo das geleiras, permafrost e gelo marinho. Outros efeitos prováveis incluem alterações na frequência e intensidade de eventos meteorológicos extremos, extinção de espécies e variações na produção agrícola. O aquecimento e as suas consequências variarão de região para região, apesar da natureza destas variações regionais ser incerta. Outra ocorrência global concomitante com o aquecimento global que já se verifica e que se prevê continuar no futuro, é a acidificação oceânica, que é também resultado do aumento contemporâneo da concentração de dióxido de carbono atmosférico.

O consenso científico é que o aquecimento global antropogênico está a acontecer. Porém, o debate público e político sobre o aquecimento global continua. O Protocolo de Quioto visa a estabilização da concentração de gases de efeito estufa para evitar uma "interferência antropogénica perigosa .

Terminologia

O termo "aquecimento global" é um exemplo específico de mudança climática à escala global. O termo "mudança climática" também pode se referir ao esfriamento global. No uso comum, o termo se refere ao aquecimento ocorrido nas décadas recentes e subentende-se uma influência humana. A Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima (UNFCCC) usa o termo "mudança climática" para mudanças causadas pelo Homem, e "variabilidade climática" para outras mudanças. O termo "alteração climática antropogênica" é por vezes usado quando se fala em mudanças causadas pelo Homem.

Evidências do aquecimento global

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.

Entre as evidências do aquecimento global incluem-se o aumento observado das temperaturas globais do ar e dos oceanos, o derretimento generalizado dos glaciares e a subida do nível médio do mar .

A principal evidência do aquecimento global vem das medidas de temperatura de estações meteorológicas em todo o globo desde 1860. Os dados com a correção dos efeitos de "ilhas urbanas" mostra que o aumento médio da temperatura foi de 0.6 ± 0.2 °C durante o século XX. Os maiores aumentos foram em dois períodos: 1910 a 1945 e 1976 a 2000. De 1945 a 1976, houve um arrefecimento que fez com que temporariamente a comunidade científica suspeitasse que estava a ocorrer um arrefecimento global.

O aquecimento verificado não foi globalmente uniforme. Durante as últimas décadas, foi em geral superior entre as latitudes de 40°N e 70°N, embora em algumas áreas, como a do Oceano Atlântico Norte, tenha havido um arrefecimento. É muito provável que os continentes tenham aquecido mais do que os oceanos. Há, no entanto que referir que alguns estudos parecem indicar que a variação em irradiação solar pode ter contribuído em cerca de 45–50% para o aquecimento global ocorrido entre 1900 e 2000.

Evidências secundárias são obtidas através da observação das variações da cobertura de neve das montanhas e de áreas geladas, do aumento do nível global das mares, do aumento das precipitações, da cobertura de nuvens, do El Niño e outros eventos extremos de mau tempo durante o século XX.

Por exemplo, dados de satélite mostram uma diminuição de 10% na área que é coberta por neve desde os anos 1960. A área da cobertura de gelo no hemisfério norte na primavera e verão também diminuiu em cerca de 10% a 15% desde 1950 e houve retração dos glaciais e da cobertura de neve das montanhas em regiões não polares durante todo o século XX.No entanto, a retração dos glaciais na Europa já ocorre desde a era Napoleônica e, no Hemisfério Sul, durante os últimos 35 anos, o derretimento apenas aconteceu em cerca de 2% da Antártida; nos restantes 98%, houve um esfriamento e a IPPC estima que a massa da neve deverá aumentar durante este século. Durante as décadas de 1930 e 1940, em que a temperatura de toda a região ártica era superior à de hoje, a retração dos glaciais na Groelândia era maior do que a atual. A diminuição da área dos glaciais ocorrida nos últimos 40 anos, deu-se essencialmente no Ártico, na Rússia e na América do Norte; na Eurásia (no conjunto Europa e Ásia), houve de fato um aumento da área dos glaciais, que se pensa ser devido a um aumento de precipitação.

Estudos divulgados em abril de 2004 procuraram demonstrar que a maior intensidade das tempestades estava relacionada com o aumento da temperatura da superfície da faixa tropical do Atlântico. Esses fatores teriam sido responsáveis, em grande parte, pela violenta temporada de furacões registrada nos Estados Unidos, México e países do Caribe. No entanto, enquanto, por exemplo, no período de quarto-século de 1945-1969, em que ocorreu um ligeiro aquecimento global, houve 80 furacões principais no Atlântico, no período de 1970-1994, quando o globo se submetia a uma tendência de aquecimento, houve apenas 38 furacões principais. O que indica que a atividade dos furacões não segue necessariamente as tendências médias globais da temperatura

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, recolhidos por navios. É feita uma seleção das estações a considerar, que são as que se consideram mais confiáveis, e é feita uma correção no caso de estas se encontrarem perto de urbanizações. As tendências de todas as seções são então combinadas para se chegar a uma temperatura global.

Variação de temperatura na Terra de 1860 até 2004.

O globo é dividido em seções de 5º latitude/5º longitude e é calculada uma média pesada 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.

Desde janeiro de 1979, os satélites da NOAA passaram a medir a temperatura da troposfera inferior (de 1000m a 8000m de altitude) através da monitorização das emissões de microondas por parte das moléculas de oxigénio 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). Estas medições indicam um aquecimento de menos de 0.1 °C, desde 1979, em vez dos 0.4 °C obtidos a partir dos dados à superfície.

É de notar que os dois conjuntos de dados não divergem na América do Norte, Europa Ocidental e Austrália, onde se pensa que os dados das estações são registrados e mantidos de um modo mais fiável. É apenas fora destas grandes áreas que os dados divergem: onde os dados de satélite mostram uma tendência de evolução quase neutra, os dados das estações à superfície mostram um aquecimento significativo (Dentro da mesma região tropical, enquanto os dados das estações na Malásia e Indonésia mostram um aquecimento, as de Darwin e da ilha de Willis, não.)

Existe controvérsia relativamente à explicação desta divergência. Enquanto alguns pensam que existem erros graves nos dados recolhidos à superfície, e no critério de selecção das estações a considerar, outros põem a hipótese de existir um processo atmosférico desconhecido que explique uma divergência em certas partes do globo entre as duas temperaturas.

Por sua vez, Bjarne Andresen,professor do Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhaga, defende que é irrelevante considerar uma única temperatura global para um sistema tão complicado como o clima da Terra. O que é relevante é o carácter heterogéneo do clima e só faz sentido falar de uma temperatura no caso de um sistema homogéneo. Para ele, falar de uma temperatura global do planeta é tão inútil como falar no «número de telefone médio» de uma lista telefônica.

Causas possíveis

O sistema climático terrestre muda em resposta a variações em fatores externos incluindo variações na sua órbita em torno do Sol, erupções vulcânicas,e concentrações atmosféricas de gases do efeito estufa. As causas detalhadas do aquecimento recente continuam sendo uma área ativa de pesquisa, mas o consenso científico identifica os níveis aumentados de gases estufa devido à atividade humana como a principal causa do aquecimento observado desde o início da era industrial. Essa atribuição é mais clara nos últimos 50 anos, para os quais estão disponíveis os dados mais detalhados. Contrastando com o consenso científico, outras hipóteses foram avançadas para explicar a maior parte do aumento observado na temperatura global. Uma dessas hipóteses é que o aquecimento é resultado principalmente da variação na atividade solar.

 Nenhum dos efeitos produzidos pelos fatores condicionantes é instantâneo. Devido à inércia térmica dos oceanos terrestres e à lenta resposta de outros efeitos indiretos, o clima atual da Terra não está em equilíbrio com o condicionamento que lhe é imposto. Estudos de compromisso climático indicam que ainda que os gases estufa se estabilizassem nos níveis do ano 2000, um aquecimento adicional de aproximadamente 0,5 °C ainda ocorreria.

Objetivos climáticos até 2050

A União Europeia pretende até 2050, reduzir entre 60% e 80% as emissões de gases com efeito de estufa, aumentar em 30% a eficiência energética, aumentar para 60% a percentagem de energias renováveis, face ao consumo energético total da UE.

História

Desde o período atual até o início da humanidade

As temperaturas globais tanto na terra como no mar aumentaram em 0,75 °C relativamente ao período entre 1860 e 1900, de acordo com o registro instrumental de temperaturas. Esse aumento na temperatura medido não é significativamente afetado pela ilha de calor urbana. 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 Temperaturas na troposfera mais baixa aumentaram entre 0,12 e 0,22 °C por década desde 1979, de acordo com medições de temperatura via satélite. Acredita-se que a temperatura tem sido relativamente estável durante os 1000 anos que antecederam 1850, com possíveis flutuações regionais como o período de calor medieval ou a pequena idade do gelo.

Baseado em estimativas do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA (Goddard Institute for Space Studies, no original), 2005 foi o ano mais quente desde que medições instrumentais confiáveis tornaram-se disponíveis no fim do século XIX, ultrapassando o recorde anterior marcado em 1998 por alguns centésimos de grau. Estimativas preparadas pela Organização Meteorológica Mundial e a Unidade de Pesquisa Climática da Universidade de East Anglia concluíram que 2005 foi o segundo ano mais quente, depois de 1998.

Emissões antropogênicas de outros poluentes - em especial aerossóis de sulfato – podem gerar um efeito refrigerativo através do aumento do reflexo da luz incidente. Isso explica em parte o resfriamento observado no meio do século XX, apesar de que o resfriamento pode ser também em parte devido à variabilidade natural.

O paleoclimatologista William Ruddiman argumentou que a influência humana no clima global iniciou-se por volta de 8.000 anos atrás, com o início do desmatamento florestal para o plantio e 5.000 anos atrás com o início da irrigação de arroz asiática. A interpretação que Ruddiman deu ao registro histórico com respeito aos dados de metano tem sido disputado.

Modelos climáticos

O alarme com o aquecimento global deriva, sobretudo, dos resultados das simulações estatísticas feitas com base em modelos numéricos climáticos e não da observação direta da evolução de variáveis físicas reais. Quando a concentração de gases de efeito de estufa é aumentada nessas simulações, quase todas elas mostram um aumento na temperatura global, sobretudo nas mais altas latitudes do Hemisfério Norte. No entanto, os modelos atualmente usados não simulam todos os aspectos do clima e fazem várias previsões erradas para a época actual: nomeadamente, prevêem o dobro do aquecimento que tem sido efetivamente observado e, por exemplo, uma diminuição de pressão no Oceano Índico, uma área muito sensível para o sistema global, quando se observa o contrário. Estudos recentes indicam igualmente que a influência solar poderá ser significativamente maior da que é suposta nos modelos.

Embora se fale de um consenso de uma maioria dos cientistas de que modelos melhores não mudariam a conclusão de que o aquecimento global é sobretudo causado pela ação humana, existe também um certo consenso de que é provável que importantes características climáticas estejam sendo incorretamente incorporadas nos modelos climáticos. De facto, nesses modelos, os parâmetros associados ao efeito de estufa são «afinados» inicialmente de modo a que os modelos forneçam uma estimativa correcta do aumento de temperatura observado nos últimos 100 anos (0.6°-0.7 °C). Ou seja, as simulações partem do princípio que é realmente o efeito de estufa que está na origem desse aquecimento. Se houver outras causas naturais desconhecidas para o aquecimento, como as associadas à influência solar e à recuperação desde a Pequena Idade do Gelo, elas não podem ser incluídas na modelação. De facto, os modelos não permitem fazer previsões mas apenas fazer projecções, ou conjecturas, sobre o clima futuro com base em simulações correspondendo a vários cenários possíveis.

A maioria dos modelos climáticos globais, quando usados para projetar o clima no futuro, é forçada por cenários de gases do efeito estufa, geralmente o do Relatório Especial sobre Cenários de Emissçao do IPCC. Menos freqüentemente, os modelos podem ser usados adicionando-se uma simulação do ciclo do carbono; isso geralmente mostra uma resposta positiva, apesar dela ser incerta. Alguns estudos de observação também mostram uma resposta positiva.

São essas limitações dos modelos usados para as previsões, que não têm em conta o desconhecimento actual sobre as causas naturais para as variações da temperatura ocorridas durante os últimos milénios, que fazem com que muitos climatólogos acreditem que a parte do aquecimento global causado pela ação humana é bem menor do que se pensa atualmente.

Modelo de Hansen

Em setembro de 2006, James Hansen, diretor do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da Nasa, juntamente com seus colaboradores, publicou na revista "PNAS", da Academia Nacional de Ciências dos EUA, uma matéria em que são apresentadas informações detalhadas de um modelo climático aperfeiçoado desde os anos 1980, alimentado por medições originadas de satélites, navios e estações meteorológicas no mundo inteiro.

O estudo afirma que nos últimos 30 anos o planeta esquentou 0,6 °C, perfazendo um aumento total de 0,8 °C no século XX. A temperatura média atual é a maior dos últimos 12 mil anos, faltando apenas mais 1 °C para que seja a mais alta do último milhão de anos.

Segundo Hansen, caso o aquecimento aumente a temperatura média em mais 2 °C ou 3 °C, o cenário geográfico do planeta será radicalmente diferente do atual. A última vez em que a Terra esteve tão quente foi 3 milhões de anos atrás, na época do Plioceno, quando o nível do mar estava vinte e cinco metros acima do atual.

Verificou-se que o aquecimento foi maior na região do pólo norte, porque o gelo derretido nessa área expôs água, terra e rochas com cores mais escuras, diminuindo o albedo local e, conseqüentemente, a absorção de calor solar foi maior.

A temperatura da água está sofrendo alterações mais lentas, mas foi registrado aquecimento dos oceanos Índico e Pacífico, o que fará com que fenômenos como o El Niño sejam mais significativos nos próximos anos.

Aquecimento global e possíveis impactos na Amazônia

Analisando quantitativamente as prováveis alterações e redistribuições dos grandes biomas brasileiros em resposta a cenários de mudanças climáticas projetadas por seis diferentes modelos climáticos globais avaliados pelo IPCC para o final do Século XXI, temos resultados diferentes para cada projeção de modelo climático. Resultado das projeções convergirem para o estudo do aumento da temperatura.

Com uma média das projeções, obtemos um aumento da áreas de savana na América do sul tropical, dentre esses modelos alguns indicam diminuição das chuvas na Amazônia, outros não indicam alteração, enquanto um deles chega projetar aumento das chuvas.

Alguns estudos sobre resposta das espécies da flora e da fauna Amazônica e do Cerrado indicam que para um aumento de 2 a 3 °C na temperatura média até 25% das árvores do cerrado e até cerca de 40% de árvores da Amazônia poderiam desaparecer até o final deste Século .

Consequências

Devido aos efeitos potenciais sobre a saúde humana, economia e meio ambiente o aquecimento global tem sido fonte de grande preocupação. Importantes mudanças ambientais têm sido observadas e foram ligadas ao aquecimento global. Os exemplos de evidências secundárias citadas abaixo (diminuição da cobertura de gelo, aumento do nível do mar, mudanças dos padrões climáticos) são exemplos das consequências do aquecimento global que podem influenciar não somente as atividades humanas mas também os ecossistemas. Aumento da temperatura global permite que um ecossistema mude; algumas espécies podem ser forçadas a sair dos seus habitats (possibilidade de extinção) devido a mudanças nas condições enquanto outras podem espalhar-se, invadindo outros ecossistemas.

Entretanto, o aquecimento global também pode ter efeitos positivos, uma vez que aumentos de temperaturas e aumento de concentrações de CO2 podem aprimorar a produtividade do ecossistema. Observações de satélites mostram que a produtividade do hemisfério Norte aumentou desde 1982. Por outro lado é fato de que o total da quantidade de biomassa produzida não é necessariamente muito boa, uma vez que a biodiversidade pode no silêncio diminuir apesar de um pequeno número de espécies estar florescendo.

O aquecimento da superfície favorecerá um aumento da evaporação nos oceanos o que fará com que haja na atmosfera mais vapor de água (o gás de estufa mais importante, sobretudo porque existe em grande quantidade na nossa atmosfera). Isso poderá fazer com que aumente cada vez mais o efeito de estufa e com que o aquecimento da superfície seja reforçado. Podemos, nesse caso, esperar um aquecimento médio de 4 a 6 °C na superfície. Mas mais umidade (vapor de água) no ar pode também significar uma presença de mais nuvens na atmosfera o que se pensa que, em média, poderá causar um efeito de arrefecimento.

As nuvens têm de fato um papel importante no equilíbrio energético porque controlam a energia que entra e que sai do sistema. Podem arrefecer a Terra, ao refletirem a luz solar para o espaço, e podem aquecê-la por absorção da radiação infravermelha radiada pela superfície, de um modo análogo ao dos gases associados ao «efeito de estufa». O efeito dominante depende de muitos fatores, nomeadamente da altitude e do tamanho das nuvens e das suas gotículas.

Por outro lado, o aumento da evaporação provocará a intensificação e a má distribuição das chuvas, consequentemente agravando a erosão. Isto poderá causar resultados mais extremos no clima, com o aumento progressivo do aquecimento global.

O aquecimento global também pode apresentar efeitos menos óbvios. A Corrente do Atlântico Norte, por exemplo, é provocada por diferenças de temperatura entre os mares. E aparentemente ela está enfraquecendo à medida que a temperatura média global aumenta. Isso significa que áreas como a Escandinávia e a Inglaterra que são aquecidas pela corrente poderão apresentar climas mais frios a despeito do aumento do aquecimento global.

O aumento no número de mortos, desabrigados e perdas econômicas previstas devido ao clima severo atribuído ao aquecimento global pode ser piorado pelas densidades crescentes de população em áreas afetadas, apesar de ser previsto que as regiões temperadas tenham alguns benefícios menores, tais como poucas mortes devido à exposição ao frio. Um sumário dos prováveis efeitos e conhecimentos atuais pode ser encontrado no relatório feito para o "Terceiro Relatório de Balanço do IPCC" pelo Grupo de Trabalho 2. Já o resumo do mais recente, "Quarto Relatório de Balanço do IPCC", informa que há evidências observáveis de um aumento no número de ciclones tropicais no Atlântico Norte desde por volta de 1970, em relação com o aumento da temperatura da superfície do mar, mas que a detecção de tendências a longo prazo é difícil pela qualidade dos registros antes das observaçõe rotineiras dos satélites. O resumo também diz que não há uma tendência clara do número de ciclones tropicais no mundo.

Efeitos adicionais antecipados incluem aumento do nível do mar de 110 a 770 milímetros entre 1990 e 2100, repercussões na agricultura, possível desaceleração da circulação termoalina, reduções na camada de ozônio, aumento na intensidade e freqüência de furacões, baixa do pH do oceano e propagação de doenças como malária e dengue. Um estudo prevê que 18% a 35% de 1103 espécies de plantas e animais serão extintas até 2050, baseado nas projeções do clima no futuro.

Elevação do nível médio do mar

Nível dos Oceanos

Uma outra causa de grande preocupação é a elevação do nível médio do mar. O nível dos mares está aumentando em 0,01 a 0,025 metros por década o que pode fazer com que no futuro algumas ilhas de países insulares no Oceano Pacífico fiquem debaixo de água. O aquecimento global provoca subida dos mares principalmente por causa da expansão térmica da água dos oceanos. O segundo fator mais importante é o derretimento de calotas polares e camadas de gelo sobre as montanhas, que são muito mais afetados pelas mudanças climáticas do que as camadas de gelo da Gronelândia e Antártica, que não se espera que contribuam significativamente para o aumento do nível do mar nas próximas décadas, por estarem em climas frios, com baixas taxas de precipitação e derretimento. Alguns cientistas estão preocupados que no futuro, a camada de gelo polar e os glaciares derretam significativamente. Se isso acontecesse, poderia haver um aumento do nível das águas, em muitos metros. No entanto, os cientistas não esperam um maior derretimento nos próximos 100 anos e prevê-se um aumento do nível das águas entre 14 e 43 cm até o fim deste .

Foi preciso ter em conta muitos fatores para se chegar a uma estimativa do aumento do nível do mar no passado. Mas diferentes investigadores, usando métodos diferentes, acabaram por confirmar o mesmo resultado. O cálculo que levou à conclusão não foi simples de fazer. Na Escandinávia, por exemplo, as medidas realizadas parecem indicar que o nível das águas do mar está a descer cerca de 4 milímetros por ano. No norte das Ilhas Britânicas, o nível das águas do mar está também a descer, enquanto no sul se está a elevar. Isso deve-se ao fato da Fennoscandia (o conjunto da Escandinávia, da Finlândia e da Dinamarca) estar ainda a subir, depois de ter sido pressionada por glaciares de grande massa durante a última era glacial . Demora muito tempo a subir porque é só muito lentamente que o magma consegue fluir para debaixo dela; e esse magma tem que vir de algum lado próximo, como os Países Baixos e o sul das Ilhas Britânicas, que se estão lentamente a afundar. Em Bangkok, por causa do grande incremento na extração de água para uso doméstico, o solo está a afundar-se e os dados parecem indicar que o nível das águas do mar subiu cerca de 1 metro nos últimos 30 anos.