MUDANÇAS CLIMÁTICAS - Museu Paraense Emílio Goeldi
Propaganda
MUDANÇAS CLIMÁTICAS: PORQUE DEVEMOS NOS PREOCUPAR E O QUE FAZER Foto: cortesia de Antonio Nobre Carlos A Nobre Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE II Simpósio da Biota Amazônica Museu Paraense Emílio Goeldi Belém, 12 de Dezembro de 2006 Conteúdo... 1. Mudanças Ambientais Globais são reais e muito sérias 2. Mudanças Ambientais Globais impactam regiões, mas estão todas interconectadas 3. Os efeitos das Mudanças Ambientais Globais são desiguais e injustas 4. O desafio das Mudanças Ambientais Globais é científico e político. 1 Mudanças Ambientais Globais são reais e muito sérias O Planeta vivo se encontra em um estado sem análogos no passado Perturbações por humanos crescem a taxas quaseexponenciais GDP per Person in Western Europe Between 11-2000 AD From Maria Fröling O que são as Mudanças Globais? • Mudanças em escala global que afetam o funcionamento do Sistema Terrestre • É muito mais do que mudança climática • Mudanças sócio-econômicas como também biofísicas Por examplo, mudanças em: Vitousek (1994) Reid & Miller (1989) • Fixação de Nitrogênio • Temperaturea • Biodiversidade……….. O que são as Mudanças Globais? Por exemplo, mudanças em: U.S. Bureau of the Census FAO NOAA Mackenzie et al (2002) Fixação de Nitrogênio Temperatura Biodiversidade Composição Atmosférica População N na zona costeira Cobertura florestal Exploração Pesqueira Richards (1991), WRI (1990) • • • • • • • • Evidência do Aquecimento Global do Clima 2004: o quarto ano mais quente do registro histórico 2005: o ano mais quente do registro histórico 9 dos 10 anos mais quentes do registros histórico ocorreram na última década (1996-2005) 2005 +0,44oC Temperatura à Superfície Aumentou cerca de 0,7oC desde 1900 Novas Observações satelitárias quantificam o aumento do nível do mar da última década [Figures from Cazenave and Nerem, 2003] Svante Arrhenius: A Primeira Previsão Climática • Arrhenius quantificou em 1896 as mudanças na temperatura (aprox. 5 C) que deveriam ser esperadas ao dobrar o CO2, baseado no conceito do efeito de ”glass bowl” introduzido em 1824 por Joseph Fourier O Planeta Terra é único no Sistema Solar! Temperatura à superfície 450 C Efeito Estufa “Runaway” :: Não há ciclo hidrológico para remover o CO2 da atmosfera 14 C Terra “O Abrigo da Vida” -53 C Perda de Carbono :: Não há movimento na litosfera para liberar CO2 em Marte A Terra é única no Sistema Solar com sua capacidade de sustentar diversidade de vida Cortesia do Slide: G. Brasseur, NCAR, USA Efeito Estufa As calotas polares registram a história da atmosfera terrestre por milhões de anos, na forma de bolhas de ar aprisionadas no gelo. Concentrações de CO2 do passado Testemunhos de Gelo 280 From: www.grida.no Um Sistema Terrestre Integrado ... e que tem operado dentro de certos limites por centenas de milhares de anos! Projeções do IPCC par CO2: 560 ppm em 2060-2090 1120 ppm em 21302200 From: www.grida.no Emissões por combustíveis fósseis desmatamento CO2 atmosferico Sumidouro oceânico Sumidouro terrestre (vegetação) Error analysis: FF + other emissions: Land Use change: Atmospheric increase: Ocean uptake: Residual Land use: 0.3 PgC/y 1.0 PgC/y 0.1 PgC/y 0.5 PgC/y 1.2 PgC/y Porque a concentração do CO2 está aumentando na atmosfera? Corine Le Quere (GCP), 2006 Como estão se comportando as concentrações de Gases de Efeito Estufa? CO2 concentration (ppm) 380 Observatório de Mauna Loa 360 340 320 300 Amostras em gelo 280 260 1700 1800 1900 Ano 2000 Methane concentration(ppb) Dióxido de Carbono: aumento de 33% Metano: aumento de 100% 1800 Flascos 1600 1400 1200 1000 Amostras em gelo 800 600 1700 1800 1900 2000 Ano Fonte: IPCC Quanto tempo temos que ir no passado para encontrar concentrações de CO2 como no presente e projetadas no futuro? Concentrações atmosféricas no Cenozóico (50 milhões de anos) Relatório do IPCC (ano) 1120 ~2130-2200 560 380 ~2050-2090 2006 Holoceno 280 Pagani et al., 2005; Science É possível demonstrar que o aquecimento global é resultado do aumento da concentração atmosférica dos gases de efeito estufa? Não poderia ser somente uma variação natural do clima da Terra? Modelos Climáticos Globais repreduzem o Aquecimento Global …… Mudança de Temperatura (°C) Met Office / Hadley Centre 1.0 Observações (linha preta) Natural (modelo) Fatores Naturais (variabilidade solar e eruipções vulcânicas) explicam o aquecimento em meados do Século 0.5 0.0 –0.5 1.0 Antropogênico (modelo) Fatores Antropogênicos explicam o aquecimenteo recente, com os aerossóis mascarando boa parte do aquecimento dos gases de efeito estufa. 0.5 0.0 –0.5 1.0 Natural + Antropogênico (modelo) Soma dos fatores naturais e humanos produzem um bom ajuste às observações 0.5 0.0 –0.5 1860 1880 1900 1920 1940 Data (anos) 1960 1980 2000 As Projeções do IPCC com base em Modelos Climáticos Globais Temperatura Global: +3,5° em 2100 Precipitaçção Global : +5 a +10% em 2100 Forte: IPCC 2001 report Mudanças da temperatura anual média A1B B1 0 1 2 3 5 10 [° C] Mudança Projetada de Chuva (2071-2100) menos (1961 Colunas: Quantidade (mm/mês) Cores: Percentual (Mês = Agosto) É possível reverter as mudanças climáticas globais? Quais são as magnitudes e as escalas temporais das perturbações humanas no registro de temperatura? Muitos dos agentes do aquecimento têm tempo de residência de décadas ou mais Todos os conhecidos agentes de esfriamento têm tempo de residência relativamente curto -> implicações com respeito a efeitos e opções de curto e longo prazos Um experimento idealizado: estabilizar todas as concentrações hoje Courtesy: S. Solomon Se nós estabilizássemnos as concentrações (não emissões) de todos os GEE e aerosóls aos níveis do presente imediatamente, abaixo se apresenta o que poderia acontecer. Futuro ? …ar continua a aquecer nas próximas décadas na medida que a camada de mistura do oceanos lentamente se ajusta ao forçamento radiativo Previsão de uma resposta à “esabilização” por um modelo Estamos aqui! Past Courtesy of the Hadley center Um “compromisso” com mudanças climáticas futuras (devido ao longo tempo de residência dos agentes de aquecimento na atmosfera atual) já foi feito: “uma corda esticada” Courtesy: S. Solomon •Já existe um compromisso substancial para aumentos futuros do nível do mar •••• Muito da projeção futura é dependente da física do modelo mais do que do cenário de emissões utilizado 2 Mudanças Ambientais Globais impactam regiões, mas estão todas interconectadas A busca de relações entre os HOTSPOTS Hotspots for GEC research Ligando a Amazônia a regiões distantes: teleconexões atmosféricas Snyder, E.A, 2005, submitted J. Climate Teleconexões Sócio-econômicas • China: a economia que mais cresce no mundo • Grande importador de commodities dos países em desenvolvimento • E.g. soja do Brasil e Argentina Nepstad et al., Conservation Biology (2006) Teleconexões Sócio-econômicas • China e Brasil buscam desenvolvimento econômico • Mas, aumento do comércio de commodity faz o desmatamento crescer • Poluição, doenças, erosão da biodiversidade e emissão de CO2 são o resultado Podem ocorrer mudanças climáticas abruptas ou modificações de ocorrência de extremos climáticos? Limites Climáticos “Perigosos” • 0,6 C Branqueamento de corais • 0,6 C Perda de gelo da Antártica Ocidental • 0,7 C Desaparecimento da geleira do Kilimanjaro • 1,0 C Desaparecimento das geleiras dos Andes tropicais • 1,6 C Início do derretimento da geleira da Groelândia • 2-3 C Colapso da floresta Amazônica • 4 C Colapso da corrente termohalina – Source: Exeter Conference, 2005 Atmosfera mais quente maior quantidade de vapor d’água na atmosfera aumento da ocorrência de eventos extremos A Conexão entre Aquecimento Global e o Ciclo Hidrológico Seca Saturated Vapor Pressure Aquecimento Inundação t+20 t Temperatura Evaporação Capacidade de Reter Água Umidade Atmosférica Efeito Estufa Intensidade da Chuva Seca Inundação Temperature oF Created by: Gi-Hyeon Park Cortesia: S. Sarooshian, U. California-Irvine Furacão Katrina: resultado da variabilidade natural ou do aquecimento global? Anomalia da Temperatura da Superfície do Mar no Caribe para Agosto 2005 (isotermas de 0,5 Celsius em relação à média de 1961-1990) Source: IRI, 2005 Estamos assistindo a mais extremos hidrológicos? “A Seca da Amazônia em 2005 considerada uma das mais severas em 100 anos” Foto 5: Palafitas e canoas isoladas no imenso lago de Coari, quase totalmente seco, coberto por um capim verdinho, que cresceu no que antes era o leito do rio. Fonte: Greenpeace/Daniel Beltra Aumento da Circulação Anômala do tipo Hadley em Setembro de 2005 Atl ât Movimentos descendentes sobre a Amazônia inibindo formação de nuvens e chuvas Am a z ôn ia ico Tr o pic al N or t e: á gua sq ues tes Cortesia: Jacy Saraira - SIPAM 3 Os efeitos das Mudanças Ambientais Globais são desiguais e injustas Mudanças Ambientais Globais não podem ser separadas de questões de desenvolvimento Photo: David McGrath Earth provides enough to satisfy every man’s need, but not every man’s greed Mahatma Gandhi (1869-1948) Pode-se chegar a um ‘ecological footprint’ sustentável e equitativo? 6.0 Brazil China 4.0 France Germany India Indonesia 3.0 Japan Russian Federation 2.0 United Kingdom United States 1.0 03 20 02 20 01 20 00 20 99 19 98 19 97 19 96 19 95 19 94 19 93 19 92 19 91 19 90 0.0 19 metric tons of carbon per capita 5.0 Per Capita Carbon Dioxide Emissions (1990-2003) Average per capita Global CO2 emissions: 1980 0.93 t C 1999 1.04 t C CDIAC, 2006 Emissões de CO2 de combustíveis 1/6 2/3 fósseis (MtC/ano) 1/6 8000 7000 6000 5000 D3 D2 India China FSU D1 Japan EU USA D3 = nações menos desenvolvidas D2 = outras nãções em desenvolvimento India China Russia + outros ex-URSS D1 = outras nações desenvolvidas Japão Europa USA Fossil-fuel emissions [MtC/y] 4000 3000 2000 1000 19 70 19 73 19 76 19 79 19 82 19 85 19 88 19 91 19 94 19 97 20 00 20 03 0 Global Carbon Project Um grande desafio regional: emissões de países em desenvolvimento estão crescendo rapidamente Energy-Related CO2 Emissions by Region Isto é inevitável? Per capita emissions will rise considerably in all developing countries. In China, they will increase from 2.4 t today to 4.5 t in 2030. They will rise from 0.9 t to 1.6 t in India. Despite these increases, the OECD and the transition economies Will still have much higher per capita emissions in 2030: 13 t In the OECD and 11 t in the transition economies (IEA, 2002) As dimensões éticas das Mudanças Ambientais Globais Há uma questão de ética e justiça: as pessoas que vão sofrer as conseqüências mais graves das Mudanças Ambientais Globais são aquelas que menos contribuirão ao problema Refugiados das Mudanças Climáticas? • Em todo mundo, aproximadamente 200 milhões de pessoas vivem hoje em zonas costeiras que estão sob risco • Somente no sul da Ásia, este número excede 60 milhões • Entre 30 e 200 milhões de pessoas estarão sob risco de fome com um aumento de temperatura de 2 a 3 3° C • 250 a 550 milhões de pessoas com um aquecimento de 3° C • Entre 0,7 e 4,4 bilhões de pessoas vão sofrer déficit de água com um aumento de 2° C Mudanças Ambientais Globais são desiguais e injustas não somente para humanos A extinção de sapos das montanhas da América Central! Declínio catastrófico de grandes primatas da Africa equatorial ocidental! Chytridthermal- optimum hypothesis for Batrachochytrium Blaustein, A. R. and A. Dobson – Nature, vol.439, pp. 143-144, January, 2006 Pounds, J. A. et al. Nature. Vol. 439, pp.161-167. 2006 Walsh et al, 2003 Impactos nos Biomas da América do Sul CONSEQÜÊNCIAS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NOS BIOMAS DA AMÉRICA DO SUL Figura 2. Projeções de anomalias de temperatura (°C) para América do Sul no período de 2070-2099 (Cenário A2) com referência ao período base de 1961-1990. Salazar e Nobre, 2006 CONSEQÜÊNCIAS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NOS BIOMAS DA AMÉRICA DO SUL Figura 1. Projeções de anomalias de precipitação (mm/dia) para América do Sul no período de 2070-2099 (Cenário A2) com referência ao período base de 1961-1990. Salazar e Nobre, 2006 Figura 3. Biomas potenciais para o período 2070-2099 do cenário A2 de todos os modelos analisados e bioma potencial natural (inferior Direita). Salazar e Nobre, 2006 FLORESTA A2 B1 Figura 4. Condição da floresta no período 2070-2099 para mais de 75% dos modelos nos cenários (a) A2 e (b) B1, respeito à vegetação potencial natural atual. SAVANA A2 B1 Figura 5. Condição da savana no período 2070-2099 para mais de 75% dos modelos nos cenários (a) A2 e (b) B1, respeito à vegetação potencial natural atual. Salazar e Nobre, 2006 4 O desafio das Mudanças Ambientais Globais é científico e político Como converter a ciência das Mudanças Ambientais Globais em ações para a sustentabilidade Ciência da Sustentabilidade por Terminar • Associe excelência em pesquisa com urgentes problemas sociais • Desafie a separação tradicional entre produção de conhecimento e ação • Promova aprendizado social para facilitar a transformação institucional e comportamental • Parcerias com as ciências sociais para modelar as interações natureza-ciência Desafio: científico e político • Estabeleça instituiões de pesquisa de qualidade em todas as regiões em desenvolvimento • Integre o conhecimento da interação entre sistemas sociais e ecológicos • Promova centros de excelência regionais para atuarem nas transformações sociais de baixo para cima • Assegure maiores benefícios sociais e ambientais através de pesquisa de alta qualidade Se não se sabe para que porto devemos navegar, nenhum vento será favorável Seneca (c. 4 BC-AD 65) Photo: David McGrath Estão as projeções do IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas) sendo comprovadas ou não com o passar do tempo? •Projeções de CO2 se aproximam das observações, mas uma análise mais de perto …. Rahmstorf et al., Science, Submitted Observações do Global Carbon Project mostram que a tendência recente do CO2 estão bem acima dos cenários de estabilização! 20 Fossil Fuel Emission (GtC/y) 18 16 14 Historic em issions Projected em issions (A1) to stabilise at 450 ppm to stabilise at 650 ppm to stabilise at 1000 ppm 12 10 em issions gap 8 6 4 1980 2 0 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2000 2020 Raupach et al., Pers. comm • As temperaturas subiram a um nível próximo ao limite superior das projeções Rahmstorf et al., Science, Submitted • O nível do mar está subindo ao nível superior das projeções do IPCC TAR (Third Assessment Report, 2001), consistente com um aumento de 88 cm até 2100) Rahmstorf et al., Science, Submitted Finalizando, o que o pode o Brasil fazer no tocante às mudanças climáticas globais? • O Brasil tem uma matriz energética “limpa”. • Há um crescente esforço no desenvolvimento de energias renováveis. Pode o país tornar-se um grande produtor e exportador de energia renovável (biocombustíveis)? • Quer o Brasil torna-se um modelo de produção para um futuro sustentável? • O balanço apropriado entre mitigação das emissões e aumento da capacidade de adaptação. • E as emissões de gases de efeito estufa advindas dos desmatamentos das florestas tropicais? ¾ das Emissões Brasileiras de CO2 advindas dos Desmatamentos! Emissão brasileira de CO2 em 1994 por setor 0% 23% 3% 0% v 74% Energia Agropecuária Tratamento de resíduos Processos Industriais Desmatamento e queimadas Maiores emissores globais de CO2 em 1994 6000 Emissões de CO2 (millhões de t) 5272 5000 4000 2960 3000 1660 2000 1200 1030 1000 861 0 Estados Unidos China Russia Japão Brasil Índia Toneladas de Carbono per capita Emissões per capita de CO2 por combustíveis fósseis + mudança no uso da terra (1994) Fonte: JCM5 (www.climate.be/jcm) e IVIG/COPPE/UFRJ (www.ivig.coppe.ufrj.br) a partir de CDIAC (cdiac.ornl.gov) para combustíveis fósseis e UNFCCC (unfccc.int) para LULUCF – absorções são subtraídas pela cor branca e emissões adicionadas em outra cor. Cortesia: C. Campos, aluno de doutorado da COPPE/UFRJ. Necessitamos algo mais, além do Protocolo de Quioto… Compensated Reductions: Reducing GHG Emissions by Slowing Tropical Deforestation Santilli, Moutinho, Schwartzman, Nepstad, Curran, Nobre, white paper presented to COPE 6 Milan, april 2004 Uma proposta de um inovador mecanismo: “Redução Compensada dos Desmatamentos” Compensated Reductions: Reducing GHG Emissions by Slowing Tropical Deforestation Santilli, Moutinho, Schwartzman, Nepstad, Curran, Nobre, white paper presented to COPE 6 Milan, april 2004 Fonte: INPE (www.inpe.br) É seguro permitir que a Terra passe de seus limites naturais observados nos últimos 100 mil de anos? Fig. 2. Global surface temperature computed for scenarios A, B, and C (12), compared with two analyses of observational data. The 0.5°C and 1°C temperature levels, relative to 1951–1980, were estimated (12) to be maximum global temperatures in the Holocene and the prior interglacial period, respectively. Hansen et al. ; 2006. PNAS. “Meio Ambiente não é vilão do crescimento” “... o crescimento econômico tem de ser sustentável, se não for sustentável não é desenvolvimento, é a repetição das catastrófes que estamos vendo e combatendo, é estar na contramão da história.” Ministra Marina Silva, Folha de São Paulo, 01/12/2006 MUITO OBRIGADO!
