AQUECIMENTO GLOBAL – A BASE DA CIÊNCIA FÍSICA

Tendo em vista a importância do assunto relacionado ao aquecimento global, o objetivo do presente artigo é esclarecer algumas das concepções chave utilizadas pelo Painel Intergovernamental sobre Mudança do Cima – IPCC, no 5º. Relatório de Avaliação – A Base da Ciência Física, divulgado em fevereiro de 2.014. Mudanças climáticas são processos naturais, consideradas as escalas de tempo de milhares de anos de eras geológicas. Entretanto, a velocidade e a intensidade com que estão ocorrendo mudanças no sistema climático da Terra, a partir da Revolução Industrial é que têm sido objeto das preocupações de cientistas e líderes mundiais, principalmente nas duas últimas décadas. O século XX testemunhou mudanças extraordinárias, tanto na sociedade quanto no meio ambiente. E o que é mais importante, a escala dessas mudanças passou do domínio local ou mesmo nacional para o âmbito global. Temos tecnologia e meios hoje em dia para verificar que as atividades humanas estão transformando o planeta em uma escala sem precedentes, e a experiência mais preocupante da humanidade é a que vem se desenrolando com o clima da Terra. A Terra, como de resto todos os planetas – astros sem fonte interna de energia – está em equilíbrio radiativo: esquenta pela absorção da energia de radiação do Sol no espectro visível e esfria pela emissão de energia própria no espectro infravermelho. O planeta Terra é uma estufa natural, pois há gases na atmosfera transparentes à radiação visível do Sol e que não permitem, ainda que parcialmente, a passagem da radiação infravermelha, que tem a função de resfriar a superfície terrestre. Se não fosse o efeito estufa natural, a temperatura média da superfície da Terra seria de cerca de 30 graus Celsius mais fria do que realmente é. A física do processo do aquecimento global é bem conhecida há muitas décadas. O aumento da eficiência da estufa da Terra produz um aquecimento que pode ser expresso em termos da potência (energia por unidade de tempo) equivalente. Atualmente, esse aquecimento corresponde a cerca de 2 watts por metro quadrado da superfície: é como se ligássemos um aquecedor de radiação, com potência de 2 watts, para cada metro quadrado da superfície do planeta e os deixássemos ligados por muitas décadas. É relativamente fácil estimar o aumento de temperatura resultante, pois tal aumento é igual ao total de energia (potência multiplicada pelo tempo do aquecimento, expressa em watt/hora), dividido pela capacidade calorífica do objeto que está sendo aquecido. No caso do planeta Terra, e considerando que o solo é mau condutor de calor, serão aquecidos essencialmente os oceanos. A capacidade calorífica é igual ao volume de água dos oceanos multiplicado pelo seu calor específico, ambos bem conhecidos. Ocorre que a mudança do clima não pode ser observada diretamente. Podemos observar o clima em sua totalidade. O clima observado inclui o efeito do aumento da concentração dos gases de efeito estufa – GEE pela ação do homem, mas inclui também muitos outros efeitos, alguns naturais e outros devidos ao homem, mas que não são devidos a GEE, tais como: O efeito de erupções vulcânicas que, ao injetarem cinzas na estratosfera, onde permanecem poucos anos, causam um resfriamento da superfície terrestre; O efeito da variabilidade da radiação solar; O efeito de material particulado (aerossóis) colocados na atmosfera pela ação do homem. Dependendo do espectro de tamanho das partículas, os aerossóis resfriam ou aquecem a superfície da Terra. Como exemplos do primeiro caso podemos citar os aerossóis resultantes da queima de combustíveis fosseis que contem enxofre, as cinzas de queimadas, etc., e como exemplo do segundo temos o negro de fumo, resultante do uso de diesel em motores mal regulados, etc.; O efeito de GEE não controlados pelo Protocolo de Quioto, mas pelo Protocolo de Montreal, porque, apesar de serem GEE, também destroem a camada de ozônio; As mudanças no ozônio estratosférico devido à ação do homem, tanto ao produzir o buraco na camada de ozônio, o que causa resfriamento, quanto ao eliminá-lo, o que causa aquecimento; O ozônio troposférico resultante da ação do homem, mas de duração muito breve na atmosfera; Variações do clima como resultado das instabilidades decorrentes da não linearidade do sistema climático e que produzem oscilações com periodicidade não bem definida, como aquelas que constituem o efeito do fenômeno El Nino.Marco Alegre

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AQUECIMENTO GLOBAL E OS GASES DE EFEITO ESTUFA

Caro leitor! Tendo em vista a importância do assunto relacionado ao aquecimento global, o objetivo do presente artigo é esclarecer algumas das concepções chave sobre a ciência do clima. Primeiramente, é importante distinguir a significação de tempo e do clima. Tempo descreve as condições da atmosfera num determinado lugar e tempo com referência à temperatura, pressão, umidade, vento e outros parâmetros chaves (elementos meteorológicos) da presença de nuvens, precipitação e a ocorrência de fenômenos especiais como as tempestades com raios, tempestades de poeira, tornados, etc. O clima é o conjunto de estados do tempo meteorológico que caracterizam o meio ambiente atmosférico de uma determinada região ao longo do ano. De acordo com a definição do Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima – IPCC: “Clima, num sentido restrito é geralmente definido como „tempo meteorológico médio‟, ou mais precisamente, como a descrição estatística de quantidades relevantes de mudanças do tempo meteorológico num período de tempo, que vai de meses a milhões de anos. O período clássico é de 30 anos, definido pela Organização Mundial de Meteorologia. Essas quantidades são geralmente variações de superfície como temperatura, precipitação e vento. O clima num sentido mais amplo é o estado, incluindo as descrições estatísticas do sistema global”. A mudança do clima, por sua vez, refere-se às mudanças do estado do clima, que pode ser a média e/ou a variabilidade de todas essas propriedades e sua persistência, extensivo a um período, tipicamente décadas ou por mais tempo. A climatologia é uma especialização da pesquisa meteorológica e geográfica dedicada ao estudo e investigação do clima em seus múltiplos aspectos. Nas ciências atmosféricas, a climatologia investiga as causas e as relações físicas entre os diferentes fenômenos climáticos: fatores de ocorrência de secas, inundações, ondas de calor, fenômenos extremos, dentre outros. Na geografia, a climatologia é uma ferramenta de entendimento da relação do homem com seu espaço ambiental, particularmente com os fenômenos atmosféricos, do qual ele é paciente: atingido por vendavais, furacões, tornados, tempestades, enchentes e cheias; e causador: poluição, degradação ambiental, mudança do clima devido ao efeito estufa. Esses dois pontos de vista, meteorológico e geográfico, complementam-se e não podem ser entendidos de forma separada. Segundo o IPCC, a radiação solar é absorvida de maneira natural pela superfície da Terra e redistribuída pela circulação atmosférica e oceânica para depois ser radiada para o espaço, em comprimento de ondas mais longo, processo denominado radiação terrestre ou infravermelha(s). Em média, para a Terra como um todo, a energia solar que chega é equilibrada pela radiação terrestre que sai. Na atmosfera terrestre, os gases que absorvem o calor que deixa a superfície da Terra, retendo assim mais calor próximo à superfície da Terra, no oceano, no solo e na atmosfera são principalmente o vapor de água, o dióxido de carbono e o ozônio. Outros absorvedores de radiação infravermelha são o metano e o óxido nitroso. A maioria dos efeitos nocivos das mudanças climáticas estão mais frequentemente associados a fenômenos relativamente raros de alta intensidade, tais como ciclones e furacões, do que a aumentos lentos e graduais nos valores médios de parâmetros climáticos.Todavia, as mudanças climáticas produzem consequências para a biodiversidade, de forma geral, e também para os diversos serviços criados pelos seres humanos, a partir de ecossistemas diversificados e em bom funcionamento. O aumento da concentração atmosférica de gases de efeito estufa e outros poluentes atmosféricos criam um desequilíbrio entre o fluxo radiativo solar absorvido pela Terra e o fluxo radiativo emitido pela Terra no infravermelho, que é reposto mediante um aumento de temperatura da troposfera, sendo vetor desencadeante de inúmeros colapsos ambientais, tais como a mudança dos padrões de chuvas, ventos e circulações dos oceanos, que acompanham o aquecimento global e podem levar à redução da produção agrícola, perdas na biodiversidade, bem como a aceleração da extinção das espécies. Interfere ainda no suprimento de água doce, gera maior número de ciclones, tempestades de chuva e neve fortes e mais frequentes, forte e rápido ressecamento do solo, intensificação das enchentes e escorregamentos de encostas, desertificação, crescimento nas taxas de doenças tropicais, bem como a elevação do nível do mar, devido à expansão térmica da água do mar e o derretimento das geleiras.Marco Alegre

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AQUECIMENTO GLOBAL E O EFEITO ESTUFA

Caro leitor! Continuando o tema visto no artigo anterior, pode-se dizer que o risco de ação, em relação ao efeito estufa antrópico (atividades humanas), tomou impulso a partir de 1.988, com a criação do Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima – IPCC pela Organização Meteorológica Mundial e o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente. O IPCC é o painel científico ligado às Nações Unidas, criado para estudar e divulgar abertamente as informações técnicas e socioeconômicas e os impactos relevantes aos riscos à humanidade. Sua missão é “avaliar a informação científica, técnica e socioeconômica relevante para entender os riscos induzidos pela mudança climática na população humana”. Esta tarefa é abordada com a participação de um grande número de pesquisadores nas áreas de clima, meteorologia, hidrometeorologia, biologia e ciências afins, que se reúnem e discutem as evidências científicas e resultados de modelos, com a meta de chegar a um consenso sobre tendências mais recentes em mudança de clima. Em 1.990, o IPCC publicou o 1º. Relatório de Avaliação sobre a Mudança do Clima. Confirmando a preocupação cientifica sobre o conhecimento até então existente, concluiu que: “a continuação do acúmulo de gases de efeito estufa antrópicos na atmosfera conduziria à mudança do clima, cujo ritmo e magnitude provavelmente teriam efeitos importantes nos sistemas natural e humano”. Diante da constatação que as atividades humanas, especialmente a produção e emissão artificial de gases, devido às suas atividades industriais e sociais estavam provocando mudanças globais no clima, a Assembleia Geral da ONU emitiu uma Resolução sobre a Proteção do Clima para as futuras gerações e um Mandato de Negociação para uma Convenção Internacional sobre Mudança do Clima, que implicou na criação do Comitê Intergovernamental de Negociação, para discutir uma Convenção-Quadro sobre Mudança do Clima. Em maio de 1.992, o Comitê Intergovernamental de Negociação finalizou os trabalhos, aprovando a redação final da Convenção-Quadro, que foi colocada para adesão internacional durante a Conferência sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, no Rio de Janeiro, em junho de 1.992, estabeleceu a base para a cooperação internacional sobre as questões técnicas e políticas relacionadas ao aquecimento global. Fundamentalmente a Convenção visa proteger o que denomina por “sistema climático”, que significa a totalidade da atmosfera, hidrosfera, biosfera e geosfera e suas interações. O sistema climático é objeto de preocupação na medida em que seja causa de mudança do clima, que significa uma mudança de padrões climáticos que possa ser direta ou indiretamente atribuída à atividade humana que altere a composição da atmosfera mundial e que se some àquela provocada pela variabilidade climática natural observada ao longo de períodos comparáveis. A Convenção é baseada em dois princípios básicos: precaução e responsabilidade comum, mas diferenciada. O princípio da “precaução” refere-se ao fato de que a ausência de plena certeza não científica não deve ser usada como razão para que os países posterguem a adoção de medidas para prever, evitar ou minimizar as causas da mudança do clima e mitigar seus efeitos negativos. O princípio da “responsabilidade comum, mas diferenciada”, considera que a responsabilidade é comum a todos os países porque todos contribuem para a mudança global do clima e todos serão atingidos pelas suas consequências. E também diferenciada, porque alguns países são mais responsáveis pelo aquecimento global do que outros, na medida em que contribuíram mais para o problema devido às suas emissões históricas e atuais, e por terem mais possibilidades de enfrentar o problema, conforme suas capacidades econômicas e tecnológicas. O objetivo final da Convenção e de todos os atos tomados é alcançar a estabilização das concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera, num nível que impeça uma interferência antrópica – resultante de ação humana – perigosa no sistema climático, sob três condições específicas: que esse nível seja alcançado num prazo suficiente onde permita aos ecossistemas adaptarem-se naturalmente às mudanças do clima; que nas ações a serem tomadas, seja assegurado a não ameaça à produção de alimentos; que permita o desenvolvimento econômico prosseguir de maneira sustentável. O objetivo comum é um futuro em que o desenvolvimento se baseie em soluções menos intensivas em carbono, com base em critérios de sustentabilidade.Marco Alegre

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AQUECIMENTO GLOBAL

O aquecimento global é o processo de aumento da temperatura média dos mares, oceanos e da atmosfera terrestre causado por volumosas emissões de gases do efeito estufa (GEE) que intensificam o efeito estufa, originados de uma série de atividades humanas, especialmente a queima de combustíveis fosseis e mudanças no uso da terra, como o desmatamento, bem como de várias outras fontes secundárias.

Na atualidade, é considerado o mais urgente dos problemas ambientais vividos pela humanidade.

A principal causa do aumento do conteúdo de calor da superfície da Terra é a extraordinária mudança massiva de gases estufa na atmosfera, que é um processo físico do Sistema Terrestre bem documentado e totalmente compreendido desde o século XIX.

É amplamente conhecido pela ciência as variações previsíveis no movimento da Terra, em relação ao Sol que têm controlado o clima global.

Como consequência dos lentos ciclos orbitais houve mudanças na distribuição latitudinal e sazonal da radiação solar, que ao longo dos últimos três milhões de anos geraram uma série de eras glaciais, separadas por período curtos e quentes.

Ao longo destes ciclos glaciais e interglaciais os hominídeos primitivos sofreram um lento processo de evolução.

Entre 200 mil e 100 mil anos passados surgiram os humanos. Neste ínterim evolucionário, nossos ancestrais passaram a fabricar armas e ferramentas, e descobriram o fogo.

Até o surgimento do homem moderno, a cerca de 20.000 anos passados estávamos em uma era glacial. Há 18.000 anos a temperatura global da Terra era cerca de 4 a 6º Celsius mais fria que a atual.

Há cerca de 12.000 anos começou o período interglacial, período no qual o clima da Terra tem se mantido quente e estável.

Durante esse período de condições climáticas amenas é que os seres humanos começaram a prosperar, descobriram como cultivar vegetais e domesticar animais deixando em sua maioria a vida nômade, e a partir dai a evolução do clima têm sido determinante na evolução da humanidade, pelas mudanças provocadas na fauna e na vegetação, essenciais à alimentação, bem como pelas migrações das populações à procura de melhores condições de sobrevivência.

Essas descobertas, que ocorreram a cerca de 10.000 anos levaram à agricultura moderna, modificando dramaticamente o relacionamento entre os seres humanos e o planeta. Embora o desenvolvimento da agricultura possa ter dado inicio a mudança de interação dos humanos com o sistema climático e também da alteração do balanço radiativo natural do planeta, foi a partir da Revolução Industrial que este cenário modificou-se por completo. Desde 1.750, até a contemporânea globalização, os humanos vêm produzindo energia pela queima de combustíveis fósseis, um processo que está realizando grandes concentrações de dióxido de carbono na atmosfera.

Adicionalmente, as atividades humanas têm provocado mudanças no uso da terra, assim como a conversão de florestas para cultivo. A partir do século XX, com a explosão demográfica mundial aliada ao vertiginoso progresso tecnológico, influenciado pelo aumento da renda per capita especialmente nas sociedades capitalistas e o forte crescimento econômico dos países em desenvolvimento, alavancando elevados níveis de consumo de energia baseada em combustíveis fósseis, a crescente atividade humana gerou uma movimentação de matéria e de energia de tal magnitude que refletiu em todas as formas de vida do planeta, com impactos adversos sobre o meio ambiente, a saúde humana, a segurança alimentar, as atividades econômicas, recursos naturais e infraestruturas físicas.

Na década de 80 do século XX evidências de alterações no sistema global do clima foram reportadas pela Organização Mundial de Meteorologia, que gerou grande interesse dos países em buscar entender os problemas ambientais, concluindo que tais alterações climáticas estariam sendo provocadas pela geração e uso intensivo de energias advindas da queima do petróleo, carvão, gás natural e seus derivados.

Não obstante, parcela significativa do problema foi atribuída ao uso intensivo de terras para produção de alimentos, o que desencadeou um grande processo de desmatamento das florestas em todos os continentes. Com a substituição das florestas por pastagens e agriculturas, o resultado foi uma grande quantidade de gases de efeito estufa pela queima das florestas, gerando na atmosfera maior concentração destes gases e contribuindo para o aquecimento global.

Desde então, esta preocupação tem estado em evidência, considerando que, embora os avanços tecnológicos tenham contribuído para os progressos socioeconômicos, atendendo, sobretudo, aos padrões de consumo e produção que cresceu exponencialmente, mas afetou negativamente o meio ambiente, apresentando uma ligação direta entre as atividades produtivas e os problemas ambientais.

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