Petrolina_Mud_Cli e

MUNDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS: CENÁRIOS
PARA O SEMI-ÁRIDO
Foto: cortesia de Antonio Nobre
Carlos A Nobre
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE
“A Desertificação é as Mudanças Climáticas Globais”
Petrolina, 15 de April 2008
Desafios do Século XXI para a Humanidade
MUDANÇAS AMBIENTAIS GLOBAIS
INSEGURANÇA
GUERRAS
DEMOCRACIA
EDUCAÇÃO
POBREZA
ÉTICA E JUSTIÇA
ÁGUA
FOME
ENERGIA
DOENÇAS
EXTINÇÃO DE
ESPÉCIES
As concentrações atmosféricas de
dióxido de carbon, metano e óxido
nitroso aumentaram
significativamente desde 1750 e
agora excedem os valores da época
pré-industrial determinados através
da análise de testemunhos de gelo
que cobrem milhares de anos
… 75% of global emissions
originte in cities!
IPCC WGI 2007
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 Aquecimento é
inequívoco!
Aumento das
temperaturas
atmosféricas
Aumento do
nível do mar
Reduções da
neve no HN
e os oceanos…
e a alta
atmosfera….
1896: Arrhenius liga causa a efeito!
Atribuição de
Causa
A maior parte do
aumento observado
nas temperaturas
médias globais desde
meados do Século
XX é muito
provavelmente
(>90%) devido aos
aumentos observados
nos GEE
antropogênicos
Anthro+ Nat forcing
TS-23
É possível parar o aquecimento global?
Inércia nas interações carbonoclima-sistemas humanos
Componentes
• Reconhecimen
to das
mudanças
climáticas
• Negociações de
Acordos
• Implementação
de Tecnologias
• Inércias do
sistemas Terra
e Oceano
Implicações
• Comece já (ou
o quanto antes)
5
Recent
emissions
Trajetória0das Emissões
Globais
de Combustíveis Fósseis
Emissões1850
estão seguindo
de2000
mais altas
emissões!
1900 o cenário
1950
2050
2100
CO2 Emissions (GtC y-1)
10
9
8
7
Actual emissions: CDIAC
Actual emissions: EIA
450ppm stabilisation
650ppm stabilisation
A1FI
A1B
A1T
A2
B1
B2
2006
B1
1,1%,
A1B
1,7%,
A2
1,8%
A1FI 2,4%
Observações
6
2000-2006
3,3%
5
1990
Taxa
constantes de
crescimento
por 50 anos
até 2050
1995
2000
2005
2010
Raupach et al. 2007, PNAS; Canadell et al. 2007, PNAS
O tamanho do desafio GLOBAL de mitigar as emissões
• Média global de emissões de CO2 per capita
1980  0,93 t C
1990  0,96 t C
1999  1,04 t C
2005  1,21 t C
• Para estabilização em 550 ppm em 2050, deve-se
reduzir as emissões de CO2 em aproximadamente
60% a 70% em relação ao presente
• Para uma população estimada de 9 bilhões de
pessoas em 2050, isto significa emissão per capita de
0,28 t C a 0,35 t C
• Requer: RADICAL DESCARBONIZAÇÃO DOS
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
Emissões Per Capita de Dióxido de Carbono de Origem Fóssil
CDIAC, 2006
Atualmente, Forçamento Radiativo médio de GEE
(aquecimento) e aerossois (resfriamento) é de 1,6 W/m2
Forçamento Radiativo (W/ m2)
100 a >1000 anos
11, 80, >1000 anos
2 semanas
2 semanas
IPCC 2007 WGI
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
Regionally predictions generally suggest
an increase in extreme rainfall
209
0
200
0
186
0
4-year
event
12-year
event
30-year
event
Increase of Natural Disasters in Latin
America in the 20th Century
Flood
Number
of
Events
Windstorm
Earthquake
Year
Fonte: Charvériat, Céline. Natural disasters in Latin America and the Caribbean:
an overview of risk.2000
S udes te da América do S ul: Aumento na intens idade e
freqüência de dias com chuva intens a (1951-2000)
Vazio de dados na Amazônia,
Nordes te e partes do C entroOes te.
?
Índice R 10 - Número de dias
com chuva acima de 10
mm/dia
Warm nights are increasing; cold nights decreasing
1979-2003
1951-1978
1901-1950
⇐fewer
more⇒
⇐fewer
more⇒
Frequency of occurrence of cold or warm temperatures for 202
global stations for 3 time periods:
1901 to 1950 (black), 1951 to 1978 (blue) and 1979 to 2003 (red).
Secas estão aumentando em muitos lugares
O mais sobre
Diminuição de precipitação
áreas continentaisimportante
nos trópicos e
padrão espacial
subtrópicos, acentudas
pelo
do Índice
de
aumento da demanda
atmosférica
Severidade de
com o aquecimento
Seca de Palmer
(PDSI) - 1900 a
2002.
Componente da
série temporar
responde pela
maior parte da
tendência do
PDSI.
Vulnerabilidades Atuais dos Recursos Hídricos
Indicador de Estrésse Hídrico: Razão Demanda/Disponibilidade
Figura 3.2: Exemplos de vulnerabilidades atuais de recursos hídricos e de seu
gerenciamento; as cores representam um mapa de estrésse hídrico baseado
numa versão do modelo WaterGAP para 2005 (Alcamo et al., 2003a). IPCC 2007
O que são cenários climáticos?
Um cenário climático é:
“Uma descrição de um estado futuro do
mundo, coerente, internamente consistente
e plausível”


Não é um prognóstico ou uma previsão
É como uma série de imagens de como poderíamos
ver o mundo no futuro
Cortesia: T. Ambrizzi, USP
É importante ter em mente que …..
cenários
de emissões
→
resposta do
ciclo de carbono
→
sensibilidade do
clima global
→
cenários de mudança
climática regional
→
categoria de
possíveis impactos
Cascata de incertezas na relação entre emissões e impactos
Cortesia: T. Ambrizzi, USP
É importante ter em mente que …..
cenários
de emissões
→
resposta do
ciclo de carbono
→
sensibilidade do
clima global
→
cenários de mudança
climática regional
→
categoria de
possíveis impactos
Cascata de incertezas na relação entre emissões e impactos
É importante ter em mente que …..
cenários
de emissões
→
resposta do
ciclo de carbono
→
sensibilidade do
clima global
→
cenários de mudança
climática regional
→
categoria de
possíveis impactos
Cascata de incertezas na relação entre emissões e impactos
O CLIMA GLOBAL NO SÉCULO 21
É importante ter em mente que …..
cenários
de emissões
→
resposta do
ciclo de carbono
→
sensibilidade do
clima global
→
cenários de mudança
climática regional
→
categoria de
possíveis impactos
v
Cascata de incertezas na relação entre emissões e impactos
Aquecimento Global Futuro
Mudanças na Precipitação para 2090-2099
(% relativa a 1980-1999) para Cenário A1B
Aumento das chuvas na
Bacia do P rata no verão
D iminuição das chuvas
no B ras il no inverno
Fonte: IPCC 2007 WGI
Cenários Climáticos globais para América do Sul
Projeções de anomalias de temperatura (mm/dia) para América do Sul para o
período de 2090-2099 (Cenário B1) em relação ao período base de 1961-1990
para 15 diferentes modelos climáticos globais disponíveis através do IPCC.
Cenários Climáticos globais para América do Sul
Projeções de anomalias de temperatura (mm/dia) para América do Sul para o
período de 2090-2099 (Cenário A2) em relação ao período base de 1961-1990
para 15 diferentes modelos climáticos globais disponíveis através do IPCC.
Cenários Climáticos globais para América do Sul
Projeções de anomalias de precipitação (mm/dia) para América do Sul para o
período de 2090-2099 (Cenário B1) em relação ao período base de 1961-1990
para 15 diferentes modelos climáticos globais disponíveis através do IPCC.
Cenários Climáticos globais para América do Sul
Projeções de anomalias de precipitação (mm/dia) para América do Sul para o
período de 2090-2099 (Cenário A2) em relação ao período base de 1961-1990
para 15 diferentes modelos climáticos globais disponíveis através do IPCC.
É importante ter em mente que …..
cenários
de emissões
→
resposta do
ciclo de carbono
→
sensibilidade do
clima global
→
cenários de mudança
climática regional
→
categoria de
possíveis impactos
v
Cascata de incertezas na relação entre emissões e impactos
Mudanças Climáticas e Impactos na Redistribuição Potencial de
Biomas na América do Sul: Ilustração para o Semi-Árido
Caatinga
Floresta
Cerrado
Mudanças de Biomas como resposta tanto à chuva como à temperatura!
Projected distribution of natural biomes in South America for 2090-2099 from 15
AOGCMs for the A2 emissions scenarios, calculated by using CPTEC-INPE PVM.
Salazar et al., 2007
Cenários de mudanças climáticas
com alta resolução espacial estão
sendo elaborados no Brasil e são
ferramentas importantes para
políticas públicas de adaptação às
mudanças climáticas
Cenários Regionais de Mudança
Climática para a América do Sul
para o final do Século XXI
Projeto PROBIO-GOF UK-MCT
(Marengo et al., 2007: conhecido
como Relatório de Mudanças
Climáticas do INPE)
PROBIO-IPCC Modelos globais do IPCC TAR (HadCM3)
Downscaling
Modelo do IPCC: HadAMP3(Cox et al., 1999)
Climatologia
1961-90
Climatologia
modelo regional
1961-90
Modelos regionais
RegCM3
HadRM3
Cenários IPCC
A2, B2
Eta CCS
Mapas de
cenários de
mudança
climática
(Regional
multimodel
ensemble)
2071-2100, A2, B2
Previsões de Mudanças de Vazões Anuais em 2050 para o Cenário A1B
Diminução
das Vazões
no Nordeste
Figura 3.4: Mudança da média do conjunto de 12 modelos climáticos para a vazão
média anual (%), em 2050 para o cenário de emissões SERE A1B (Milly et al.,
2005).
Recarga = 5 a 20 mm/ano
Diminuição da
Recarga no NE
Figura 3.5: Impacto simulado da mudança climática na média de longo-prazo da recarga de água
subterrânea. Mudanças percentuais da média de 30 anos da recarga de água subterrânea entre
1961-1990 e 2041-2070, calculada pelo modelo hidrológico global WGHM, aplicando 4 diferentes cenários
de mudanças climáticas (calculados pelos modelos ECHAM4 e HadCM3, cada um para dois cenários de
meissões de gases de efeito estufa do IPCC, A2 e B2 (Döll and Flörke, 2005).
“Num mundo desigual, as mudanças
climáticas irão aumentar ainda mais as
desigualdades”
M. Parry, co-presidente do IPCC WGII
O Brasil é país em desenvolvimento, (ainda)
com altos índices de pobreza e desigualdade
social, portanto, é potencialmente vulnerável
às mudanças climáticas
AGRICULTURA E
SEGURANÇA ALIMENTAR
• Nas áreas mais secas, a mudança climática é
esperada levar a salinização e desertificação de
terras agriculturáveis.
• Projeta-se que a produtividade de algumas culturas
agrícolas
importantes
irá
decrescer,
a
produtividade
pecuária
declinar,
com
conseqüências adversas para a segurança
alimentar.
• Projeta-se que, nas zonas temperadas, a produção
de soja pode crescer. ** N[13.4, 13.7]
Impactos Severos nos Recursos Hídricos do Nordeste:
tendência à “aridização” da região semi-árida do Nordeste
até final do Século XXI
Relevante ao:
PROGRAMA NACIONAL DE
COMBATE À DESERTIFICAÇÃO E
MITIGAÇÃO DOS EFEITOS DE
SECA (PAN-Brasil)
B alanço Hídrico no Nordes te
1961-1990
2071-2100
Maior Déficit
Hídrico no Nordes te:
Vulnerabilidade na
ag ricultura!
Fonte: Salati et al., 2007
Área de baixo risco
Para produção de
Algodão- 2007
Ilustração para uma cultura agrícola de
importância econômica para o Nordeste
Algodão
Normal
+1oC
Algodão
Ceará- Redução de área de baixo
risco em função do aumento de temperatura
Temp Área
%
-
Normal
49.133
+1oC
34.277
-30
+3oC
14.399
-70
Fonte: E. Assad, EMBRAPA, 2007
+3oC
Adaptação
Perigo/Risco
Exposição
Capacidade
Adaptativa
Impacto
Vulnerabilidade
Conceito de Vulnerabilidade
“É a exposição de indivíduos ou grupos ao estresse
(mudanças inesperadas e rupturas nos sistemas de
vida) resultante de mudanças sócio-ambientais.”
(ADGER, 1999)
Conceito de Vulnerabilidade
“É a capacidade diferenciada de grupos e indivíduos
de lidar com riscos ambientais, baseada em sua
posição relativa nos mundos físico e social” (Dow,
1992)
Cálculo do Índice de
Vulnerabilidade Social
O IVS é a média aritmética simples dos 5 índices por dimensão
Com base nos critérios adotados, valores baixos de IVS estão
associados a baixa vulnerabilidade.
1(
IVS = 5 I DEMOG+ IRENDA + I EDUCA + I SANEA + ISAUDE )
onde:
IDEMOG: Índice para Demografia
IRENDA: Índice para Renda
IEDUCA: Índice para Educação
ISANEA: Índice para Saneamento
ISAUDE: Índice para Saúde
Confalonieri, 2007
RR
AP
AM
PA
MA
CE
RN
PI
PB
PE
TO
AC
AL
BA
RO
SE
MT
DF
Mapa do IVS nos
Estados do Brasil
MG
GO
MS
ES
SP
RJ
PR
SC
RS
Confalonieri, 2007
IVG
0,133 - 0,141
0,142 - 0,239
0,240 - 0,339
0,340 - 0,481
0,482 - 0,643
Clima e Endemias
Esquistossomose
Isoterma de 22 C
Dengue
Cortesia: Christovam Barcellos,
FIOCRUZ, 2008
o
Leptospirose
Baixa amplitude de
temperatura
Chuvas constantes
Chuvas no verão
Baixas temperaturas
Arroz
O Brasil é país em desenvolvimento, (ainda) com altos
índices de pobreza e desigualdade social, portanto, é
potencialmente vulnerável às mudanças climáticas
• De todas as regiões no Brasil, o Nordeste é que
apresenta a maior vulnerabilidade às mudanças
climáticas no aspecto social, principalmente devido a
potenciais impactos negativos nos recursos hídricos e
agricultura de sequeiro.
• Aumentar a capacidade adaptativa da sociedade e da
economia regional às mudanças climáticas é
imprescindível e urgente
MUITO OBRIGADO!