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E OS OCEANOS?
APLICAÇÃO DA TEORIA DOS SISTEMAS NO ENSINO DA INFLUÊNCIA
DOS FATORES OCEÂNICOS NA VARIABILIDADE CLIMÁTICA
Ricardo Augusto Felicio
Prof. Dr. Departamento de Geografia – FFLCH – USP
[email protected]
RESUMO: No mundo atual, a discussão sobre o clima tornou-se permanente. Contudo, a mesma
discussão sobre o que se conhece de fato sobre o assunto, apresenta-se cada vez mais diluída. Neste
caso, informações errôneas ou tendenciosas, tornaram-se verdades inquestionáveis. Com o objetivo de
trazer à luz as discussões sobre um tema tão atual, o curso de Mudanças Climáticas Globais e
Implicações Atuais, ministrado no Departamento de Geografia – USP, englobou diversos fatores que
são fundamentais para o entendimento do clima. Dentre estes, destacaram-se as influências cósmicas, o
Sol, os movimentos astronômicos e os oceanos presentes na Terra. No enfoque dos oceanos, principal
regulador climático de segunda ordem, utilizou-se a Teoria dos Sistemas para elencar os elementos
oceânicos e suas conexões climáticas, tendo em vista que os mesmos são a principal condição de
contorno inferior da atmosfera terrestre, bem como o corpo universal de água da hidrosfera. Desta
maneira, os alunos puderam realizar e observar as inferências entre os diversos sistemas de maior
ordem e seus subsistemas internos. Neste entendimento, abordou-se o tema com apresentação realizada
em slides dinâmicos, onde a cada novo passo, demonstrou-se a sua consequência efetiva do processo.
Como modelo, utilizou-se a Oscilação Decadal do Pacífico, processo de interação Ar-Mar ainda pouco
explorado pela comunidade climática. Os resultados verificados por avaliação posterior, indicaram
muito boa assimilação dos conceitos. O tema permitiu que os alunos de Geografia desenvolvessem
novos sensos críticos quanto ao chamado “aquecimento global”.
Palavras-Chave: Mudanças Climáticas, Oceanos, Ensino.
AND THE OCEANS?
APPLICATION OF THE SYSTEMS THEORY IN THE EDUCATION ABOUT THE
INFLUENCE OF THE OCEANIC FACTORS IN THE CLIMATIC VARIABILITY
ABSTRACT: In the current world, the discussion about the climate became permanent. However, the
same quarrel on what really it is known about the subject it is even more diluted. In this in case that,
wrong and tended information, had become unquestioned truths. With the objective to bring to the
light the quarrels about this current subject, the course of Global Climatic Changes and Current
Implications, managed in the Geography Department – USP, covered many factors that are basic for
the agreement of the climate. Amongst these, the cosmic influences, the Sun, astronomical movements
and the oceans. On this last one, the main climatic regulator of second order, used the Systems Theory
to identify the oceanic elements and its climatic connections, in view of that the same ones are the
main condition of inferior contour of the terrestrial atmosphere, as well as the universal water body of
the hydrosphere. In this way, the pupils had been able to carry through and to observe the inferences
between the diverse systems of bigger order and its internal subsystems. In this agreement, the subject
was presented with dynamic slides, where to each new step, its consequences was demonstrated to it
accomplishes of the involved processes of these connections. As model, it was used the Pacific
Decadal Oscillation, interaction process between air-ocean, still little explored for the climatic
community. The results verified for posterior evaluation, had indicated a very good assimilation of the
concepts. The subject allowed that the pupils of Geography developed new critical senses about the
“global warming”.
Key-Words: Climatic Changes, Ocean, Education
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1 INTRODUÇÃO
O presente trabalho objetivou abordar a discussão sobre a variabilidade climática e seus
constituintes de influência decisória pela óptica sistêmica. Contudo, uma visão somente com esta
abordagem permitiria apenas que se relacionassem os elementos, mas não se quantificassem seus
fluxos, dada a magnitude de suas interações. Desta maneira, uma abordagem quantitativa estimada foi
relevada para o estudo, pois as noções de escala de envolvimento e atividade são fatores muito
conhecidos do trabalho do geógrafo e devem ser estimuladas nos alunos da graduação em Geografia.
Nestes termos, o curso optativo de Mudanças Climáticas Globais e Implicações Atuais, possui um
espectro de atuação que se inicia nos macro-sistemas, abordando a cosmologia, através de suas
influências extraterrestres, como raios cósmicos, períodos de atividade solar entre outros e, no decorrer
do curso, vai se aproximando do entendimento do clima da Terra, demonstrando as influências dos
movimentos do planeta, as atividades vulcânicas, os oceanos e suas interações com a atmosfera e
diversos outros detalhamentos do estrato geográfico. Finalmente, atinge o Homem na escala mais
próxima e de menor influência de todos os elementos apresentados.
Esta abordagem tem o objetivo de realçar as escalas destes processos. Isto permite uma
mentalização das quantificações de cada elemento e corrobora com avaliações científicas de suas
importâncias, contribuindo para a desmistificação de controle antrópico do clima na escala global.
Deve-se ressaltar que a formação de pesquisadores e novos professores, pelo meio acadêmico, tem por
obrigação elencar todos os personagens envolvidos em um tema tão controverso, na busca estrita da
verdade, papel fundamental da Ciência. Para tanto, trazer à luz a discussão do tema e outros fatores é
decisivo para entender todos os processos envolvidos (ONÇA, 2007). Deve-se demonstrar que não se
pode aceitar o que se apregoa sobre o aquecimento global e afins como uma verdade absoluta e
inquestionável. Estes tempos, ficaram na Idade Média e lá devem permanecer.
Na apresentação do tema específico que demonstra o papel dos oceanos, apresentou-se a sua
influência no clima da Terra. Explicou-se que as relações do ciclo hidrológico não são simplesmente
uma troca de fluxos de energia e massa, da maneira tradicionalmente exposta aos alunos, desde tempos
remotos de sua formação. A evaporação dos mares permite que a água entre na atmosfera. Esta água
em forma de vapor será condensada, formará nuvens e finalmente precipitará sobre as vertentes e
diversas outras superfícies dos continentes. Depois de se relacionar com lençol subterrâneo, vegetação,
rios etc. chegará novamente aos oceanos, fechando o ciclo (Fig.1.1).
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Fig.1.1: Relacionamento seqüencial da água entre vários subsistemas dentro do estrato geográfico (Fonte:
adaptado de CHRISTOFOLETTI, 1979 por FELICIO, 2008).
Tal relação é muito simplista e tem apenas o objetivo de demonstrar os entes envolvidos,
realçando muito mais o papel dos continentes e suas inter-relações. Seu aporte didático caracteriza
bem os elementos do estrato geográfico, mas não pode ser utilizado no quesito de demonstrar as
quantificações. Justamente para destacar que os oceanos representam a principal condição de contorno
inferior da atmosfera, o que define a sua grande importância para o entendimento do clima, fez-se
necessário estimar sua cobertura de contato com a atmosfera. Excetuando-se a Antártida (80 a 90ºS) e
a faixa 50 a 70ºN que possui 64% coberto por terras emersas, todas as demais latitudes do planeta são
predominantemente cobertas pelo mar. Com cerca de três quartos da superfície da Terra coberta por
um lençol de água líquida (71~75% valor este, dependente da cobertura de gelo) os oceanos
constituem um dos maiores reguladores das condições climáticas em escala planetária (Fig.1.2).
Quando se observam estas proporções, verifica-se que as relações com os continentes são exceção, e
não a regra (INST. GEOG. DE AGOSTINI, 1975).
Fig.1.2: Relacionamento, em proporção, entre a atmosfera da Terra e suas superfícies de contato inferior (SFC).
Realçou-se os oceanos para demonstrar sua importância como a principal condição de contorno inferior (Fonte:
FELICIO, 2009).
Na apresentação da aula específica “Oceanografia e Climatologia – Noções sobre os Oceanos
da Terra”, pertencente ao curso de Mudanças Climáticas, referido anteriormente, foram abordadas as
características dos oceanos e suas influências no clima da Terra, em todas as latitudes, inclusive
3
pormenorizando situações particulares de interesse ao tema. Portanto, nesta visão, tornaram-se de total
importância observar:
•
As suas configurações geográficas;
•
A distribuição das suas propriedades conservativas;
•
A circulação das massas de água em diversas escalas;
•
Os diversos indicadores biológicos;
•
Os gases dissolvidos nas águas dos mares.
Sendo este último tópico, de grande interesse para a Climatologia nos tempos atuais de discussão sobre
mudanças climáticas.
Ressaltou-se que ainda há muitos outros fatores a se descobrir, pois se podemos entender os
oceanos como grandes reservatórios de água, energia, entre outros, vale ressaltar que, antes de mais
nada, são grandes reservatórios de ignorância (MUNK, 1991).
2 MATERIAL E MÉTODO
O material utilizado para a elaboração da aula referente ao papel dos oceanos no clima da Terra
consistiu do uso de data-show e slides montados em PowerPoint®. Posteriormente, foi elaborado um
material didático que abordou o foco principal deste trabalho, ou seja, a Oscilação Decadal do Pacífico
– ODP e suas relações com os sistemas terrestres e extraterrestres. O material foi ricamente ilustrado e
explanado. Tornou-se o disponível no sítio do Departamento de Geografia, para pesquisa posterior dos
alunos. Os métodos escolhidos para esta aula foram discutidos por Santos (2008) e Teixeira (2008).
Como método, utilizou-se a aula expositiva, com discurso detalhado sobre os temas abordados.
Contudo, gerar um diferencial nesta aula com recursos modernos, tão comuns nos dias de hoje, foi
questão primordial para evidenciar o desafio que o tema propunha. Durante a apresentação, tomou-se
diversos cuidados no ministrar dos itens escolhidos. Isto permitiu que o entendimento das relações
entre os entes e sistemas fossem abordados de maneira seqüencial. Dentre estes, escolheu-se alguns
para serem discutidos neste trabalho.
Principado pelos recursos visuais, determinou-se que de maneira alguma os slides deveriam
tomar completamente a atenção dos alunos. Eles serviram apenas para ilustrar o discurso proferido
pelo docente com o propósito de fixação.
O cerne da idéia foi demonstrar as relações da ODP e seus constituintes, conforme eles surgiam
entre as discussões. Para avançar, questionamentos foram realizados em forma de brainstorms. Estas
atitudes foram muito construtivas para a montagem ou elaboração do raciocínio, além de aferição
pessoal dos próprios conhecimentos do aluno. Neste caso, as questões eram realizadas para que se
pudessem construir a relação com o elemento envolvido, bem como se a relação tinha
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incremento/decrescimento. Assim, a seqüência, ou a idéia de cascateamento, muito útil da Teoria dos
Sistemas, foi utilizada. Como exemplo, uma das perguntas válidas era: “o aumento de incidência de
energia de ondas curtas sobre o mar pode causar maior ou menor aquecimento da superfície do
Pacífico?”. Em seguida, viria: “Com maior aquecimento da superfície do Pacífico, a Temperatura da
Superfície do Mar – TSM ficará maior ou menor?” e assim, sucessivamente, construiu-se o raciocínio
lógico científico, agregando os conhecimentos de definições previamente abordados, como a TSM.
A cada nova intervenção, fez-se complementos relacionais até que a idéia toda estivesse
completa. Em todo instante, entravam os recursos visuais dos slides, de maneira dinâmica, para chegar
ao ponto ilustrativo do que se foi discutido. Objetivou-se demonstrar as relações de forma sinóptica, ou
seja, tomou-se o cuidado para que todas as relações permanecessem continuamente no visual do aluno,
indicando as ligações e suas quantificações, quando existissem.
Alguns desenhos receberam animações especiais que eram apresentadas conforme fossem
necessários. Isto fez a diferença na construção das idéias do discurso do professor, valorizando-o ainda
mais. Tal método não o deixa refém dos recursos visuais do aparato moderno, mas sim, destaca seu
conhecimento do assunto, mostrando que as ações dos slides estão sobre seu controle e que estas,
encaixam-se como ilustrações do problema exposto.
Posteriormente, na discussão sobre efeito Íris da ODP e sua relação com a atividade solar, a
apresentação, em forma sinóptica, permitiu que o mesmo raciocínio fosse abordado pelos alunos, mas
desta vez, de maneira até mais rápida, apenas trocando as relações entre os elementos (quantificações).
Estas alternâncias prenderam mais a atenção dos discentes. Fez-se necessário ter o controle das
intervenções para que estas não atrapalhassem o andamento dos raciocínios físico-químicos das
relações, principalmente quando se constróem as idéias sobre as escalas, fenômenos e áreas de atuação
que foram abordadas neste tema. A apresentação da “reversão” identificou e definiu muito bem o
efeito Íris da ODP e suas conseqüências para o clima, no estudo proposto.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Motivação:
Na introdução da abordagem da função dos oceanos na definição do clima da Terra, foi
primordial ressaltar o papel do vapor d’água como o principal e mais proeminente, de longe, regulador
climático. Após as definições básicas de TSM, calor sensível, latente, insolação etc. ressaltou-se a
formação das nuvens sobre os oceanos e a participação intensa dos processos de interação Ar-Mar. Foi
importante frisar que não se pode explicar os fenômenos atmosféricos e a atuação dos oceanos sobre o
clima da Terra, sem antes descrevermos as propriedades dos mesmos. A importância de serem o
principal contorno inferior da atmosfera resulta em uma implicação que não pode ser diminuída pela
Climatologia Geográfica: estes sistemas pertencentes aos fluidos geofísicos trocam massa e energia
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(Fig.3.1.1). Do contato com a atmosfera, surgem as trocas de calor, massa líquida e principalmente e
de máxima relevância neste trabalho, os gases.
Fig.3.1.1: os oceanos representam a condição de contorno inferior mais importante da atmosfera e para o
entendimento do clima. Eles surgem como o “segundo escalão” nas condicionantes atmosféricas. Os dois
sistemas trocam massa e energia (Fonte: FELICIO, 2008).
3.2 Os Ciclos Solares:
O Sol, como diversos processos da Natureza, não mantém uma atividade estritamente linear,
com comportamento perfeito. Ele possui diversas variações entre elas, eventualmente as alterações dos
campos magnéticos, manchas solares etc.. Normalmente estas alterações possuem ciclos. Algumas
delas são conhecidas como o ciclo decadal (~11 anos), o ciclo de Gleissberg (~90 anos) etc. Diversas
mudanças podem surgir, mas evidencia-se que a “constante solar” não é tão constante como se diz. Ela
varia anualmente e isto é suficiente para que a Terra receba, ora mais energia, ora menos energia,
principalmente quanto ao número de manchas solares (MOLION, 2007). Com isto, os oceanos
receberão uma quantidade proporcional que alterará as TSMs em todo o planeta, mas principalmente
sobre o Pacífico, dada a enorme área tropical, disponibilizada para a atuação do Equador Calórico
durante todo o ano. Ressaltou-se no curso que não há nada mais poderoso e de suma importância no
entendimento climático do que a incidência da radiação solar (ou somente, insolação). Esta energia é a
determinante e majoritária no condicionamento do clima, surgindo como o elemento do “primeiro
escalão” desta avaliação (AHRENS, 2000). O modo como ela incide e as superfícies receptoras farão
outras interações, determinadas pelas suas áreas, tempo de exposição, propriedades intrínsecas dos
materiais etc.
3.3 O Pacífico e sua Atuação Climática:
Para o entendimento da Oscilação Decadal do Pacífico, faz-se necessário entender algumas
propriedades e características deste oceano que o tornam tão peculiar em relação aos outros.
O oceano Pacífico possui uma área de 179,25 x 106km2 (o Brasil possui cerca de 8,51 x
106km2, ou seja, se pudéssemos imaginar didaticamente o Pacífico como um quadrado, seus lados
mediriam 13.389km, engolfando o Brasil cerca de 21 vezes). Ele ocupa mais de um terço da superfície
da Terra e consegue ser o representante de 40% da área marítima total do mundo (INST. GEOGR. DE
AGOSTINI, 1975). Apresenta-se como a sede das mais intensas tempestades tropicais. Este fato é
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observado justamente porque a área tropical recebe insolação durante todo o período do ano, ora mais
ao Norte, ora mais ao Sul. Possui área suficiente para sofrer as influências sazonais de distância da
Terra em relação ao Sol que alteram a insolação de 3 a 6% (PICKARD, 1974). Desta maneira, ele
funciona como um imenso reservatório de calor e este fato foi bem ressaltado durante a apresentação
da aula em questão.
Uma vez que a energia incidente de ondas curtas altera a TSM, as águas irão aquecer-se,
facilitando a evaporação. Com isto, maior quantidade de vapor será disponibilizada para a atmosfera.
Esta relação, embora não seja linear, é diretamente proporcional, ou seja, quanto mais a TSM subir,
mais vapor será disponibilizado para a atmosfera, em uma visão de primeira aproximação (Fig.3.3.1).
Fig.3.3.1: Relações não lineares, mas “diretamente” proporcionais. Quanto maior a incidência de radiação de
onda curta sobre o mar, maior serão os valores de TSM. Com isto, maior quantidade de vapor d’água será
disponibilizado para a atmosfera adjacente (Fonte: FELICIO, 2008).
Outras relações foram apresentadas como definições e foram de suma importância para o
desfecho final da elaboração das relações da ODP. Ressaltou-se as propriedades de controle que a
TSM possui como a interferência na umidade fornecida à atmosfera adjacente, a solubilidade dos sais
dissolvidos na água (que podem gerar deslocamentos nos estratos oceânicos) e um dos principais
focos, a solubilidade dos gases dissolvidos na água (PICKARD, 1974).
Na primeira avaliação de relações, demonstrou-se que a baixa umidade deixa o ar mais seco e
assim, reduz a precipitação local e por onde houver teleconexões. Em trânsito, essa massa de ar
causará diversos problemas referentes à baixa umidade (secas, dispersão de poluentes etc.). Também
releva-se que há um aumento da insolação, pois a formação de nuvens pode ser inibida. Desta maneira,
a relação de TSM influi muito nos valores de umidade disponível para a atmosfera (Fig.3.3.2).
Em seguida, avaliou-se a solubilidade dos sais. Esta, segue uma relação direta e pode definir a
densidade das águas, conforme os valores de salinidade (S) e temperatura (T) se relacionam
(Fig.3.3.3). Demonstrou-se que se a temperatura não predominar, a densidade tende a aumentar, caso
se tenha salinidade disponível. Este efeito resulta no afundamento da massa d’água (PICKARD, 1974).
Em contrapartida, exibiu-se também o caso em que a alta temperatura predomina. Assim, mesmo com
alta solubilidade, a densidade será mais baixa, resultando na permanência da água no seu mesmo local.
Relatou-se que esta estratificação superficial é de difícil avaliação, influenciada ainda por outros
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efeitos, como o mecânico, que causa mistura pela ação dos ventos. A importância do fator densidade
foi abordado como um regulador da presença das águas em contato com a atmosfera. Quanto mais
rápida for a troca das águas em superfície, mais rápido teremos o fomento de interações Ar-Mar, ou
seja, troca de massa e energia.
Fig.3.3.2: Relações não lineares, mas “diretamente” proporcionais entre os valores de TSM, evaporação e a
umidade fornecida, através de vapor d’água, para a atmosfera adjacente (Fonte: FELICIO, 2008).
Fig.3.3.3: Relações não lineares, mas “diretamente” proporcionais entre os valores de TSM, solubilidade dos
sais na água do mar e a sua densidade, onde sigma (σ) é descrito como função da Salinidade (S) e Temperatura
(T) sendo que, no exemplo, há predomínio de S (Fonte: FELICIO, 2008).
Aproximando-se do clímax da discussão da aula, o terceiro fator abordado foi a troca gasosa
entre atmosfera e oceano. Desta maneira, definiu-se que a solubilidade dos gases segue uma relação
direta, mas inversamente aos valores de TSM, definindo os fluxos entre esses dois fluidos geofísicos
(Fig.3.3.4). Com o aumento da TSM, os gases dissolvidos na água do mar são liberados para a
atmosfera. De maneira oposta, com a redução da TSM, a água torna-se mais solúvel aos gases. Como
resultado, os gases da atmosfera são dissolvidos na água do mar, quando esta se movimenta na camada
de mistura superficial, forçada pelos ventos, segundo seus valores de TSM. A seguir, apresentam-se
suas densidades e por sua vez, os deslocamentos dentro dos oceanos. Este comportamento estratificado
foi demonstrado como um grande edifício, onde as águas se movimentam lentamente, determinando as
propriedades conservativas e não conservativas (PICKARD, 1974).
Neste momento, demonstrou-se, analogamente, que o dióxido de carbono também é um gás e
está dissolvido na água do mar. Ele apresenta-se estratificado em diversas profundidades, cujos
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movimentos são seculares ou milenares (Fig.3.3.5). Também ressaltou-se que sua difusão entre os
diversos estratos oceânicos dependerá da densidade que cada um destes apresentar, definidos por T e
S.
Fig.3.3.4: Relações não lineares, mas “inversamente” proporcionais entre os valores de TSM, solubilidade dos
gases na água do mar e o seu fluxo para a atmosfera (Fonte: FELICIO, 2008).
Fig.3.3.5: Analogamente às relações não lineares de todos os gases dissolvidos na água do mar, ressaltou-se a
atuação do dióxido de carbono com os valores de TSM, sua solubilidade na água do mar e o seu fluxo para a
atmosfera. Quanto maior o valor de TSM, menor a sua solubilidade (Fonte: FELICIO, 2008).
O transporte de gases entre os estratos está diretamente ligado às suas temperaturas, sendo a
TSM, a relação entre a interação Ar-Mar. Um oceano mais quente liberará CO2 para a atmosfera, uma
vez mais frio, reterá estes gases, alimentando toda a cadeia trófica oceânica. Ressaltou-se que as
temperaturas suavemente mais elevadas é que contribuem com maior presença de CO2 na atmosfera e
não ao contrário, como tanto pregam os relatórios do IPCC: “Já é certo que a quantidade de CO2 no ar
cresce muito tempo depois que a temperatura aumentar” (AZEVEDO, 2009). Deu-se importância a
este fato, ressaltando-se que a própria escolha do local da estação medidora de CO2 em Mauna Loa, no
Havaí, durante o Ano Geofísico Internacional – IGY 1957-1959, queria exatamente entender a ação
deste gás na atmosfera pela influência do Pacífico, maior fonte do planeta, isolando-o de qualquer
fonte antrópica, já que as séries anteriores de longo período eram de Sio, San Diego, Califórnia. Note
que, nesta data, nem de longe, imaginava-se a existência do IPCC pela ONU.
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3.4 A ODP, Seus Sistemas Seqüenciais, Relações e Moderação por Efeito Íris:
A ODP foi primeiramente observada pela sua interferência na pesca oceânica do Salmão, no
Alaska, desde 1940 (REBELLO, 2005) e depois, próxima da costa, no Pacífico Leste, nas latitudes
tropicais. O nome Oscilação Decadal do Pacífico (do inglês Pacific Decadal Oscilation – PDO) foi
citado primeiramente pelos pesquisadores Steve Hare (biólogo) da Universidade de Washington, em
1996, além de Nathan Mantua, Mike Wallace, Yuan Zhang e Robert Francis (oceanógrafos) que
descobriram certos padrões sobre a variação da população dos peixes, no Pacífico Norte. Como tais
variações se apresentaram muito lentas, sua proximidade expressou-se em ciclos aproximadamente
decadais (MANTUA, 1997). Estes ciclos também corroboram com os ciclos solares, portanto, dão a
idéia de dois grandes sistemas atuando em seqüência, onde o majoritário (solar) atua sobre o seu
subalterno, o oceânico, especificamente, o Pacífico (MOLION, 2005; 2006).
Para iniciar a explanação, recorreu-se ao sistema externo, em máxima atividade, ou seja, o
período em que o Sol fornece a maior quantidade de energia ao sistema Terra. Com ciclo solar no
auge, a atmosfera recebe mais Radiação de Ondas Curtas – ROC que atingem a superfície do oceano.
Esta energia influenciará, de maneira geral, positivamente os valores de TSM (Fig.3.4.1).
Fig.3.4.1: Sistema extraterrestre solar no auge atua como forçante ao sistema terrestre. Atividade solar intensa
gera maior incidência de Ondas Curtas. Uma vez que esta radiação atinge a superfície do Pacífico, os valores de
TSM se elevam (Fonte: FELICIO, 2008).
Com a elevação dos valores de TSM, em uma distribuição espacial considerável, pois o
Pacífico possui cerca de 120º de arco de abertura sobre grande parte da área tropical do planeta, os
efeitos causais começam a surgir. Primeiramente, aumentam-se os valores de evaporação do oceano,
onde grande quantidade de água passa do sistema oceânico para o atmosférico. Neste ponto, ressalta-se
que há transporte de massa e energia durante o processo. Com TSM mais alta, também aumentam os
valores de Radiação de Ondas Longas – ROL, emitidos pela superfície do mar. Além disto, os valores
altos de TSM, reduzem a solubilidade do dióxido de carbono, cuja permanência é inversamente
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proporcional. Com baixa solubilidade, o dióxido de carbono é transferido para a atmosfera da Terra,
como efeito causal (Fig.3.4.2).
Fig.3.4.2: Elevação da TSM gerou, em efeito generalizado na área tropical, maior evaporação, maior emissão de
ROL e reduziu a solubilidade do CO2. Com a sua redução, haverá maior emissão para a atmosfera, bem como
para outros níveis do estrato oceânico, exceto se estes estiverem mais aquecidos (Fonte: FELICIO, 2008).
As correlações dos processos continuam com a quantidade de vapor disponível na
atmosfera. Como seu valor é alto, aumenta-se a formação de nuvens. Isto ocorre uma vez que o vapor
atinge seu Nível de Condensação por Levantamento – NCL. Deste modo, as nuvens surgirão nas áreas
adjacentes. Com maior evaporação e nebulosidade, o efeito estufa que retêm o excedente de ROL,
originado pelos valores altos de TSM do oceano torna-se mais eficiente. Este mecanismo pode
eventualmente aumentar a temperatura do ar na troposfera de uma área significativa do planeta, e que
talvez, possa ser entendido como um efeito diluído globalmente, dada a significância do Pacífico. Tal
idéia deve ser entendida como uma hipótese e surge de observações e efeitos completamente naturais
de grande monta, que nada poderiam ser interferidos pelas atividades antrópicas (Fig.3.4.3).
Fig.3.4.3: Uma maior evaporação gerará maior nebulosidade. Em princípio, grande área de cobertura
estratiforme. Aliada à maior emissão de ROL, os dois processos causarão um aumento do efeito estufa natural, o
que provavelmente aumentará a temperatura do ar troposférico. Dada a dimensão do Pacífico, seus efeitos
deveriam ser considerados para a idéia de influência global, e não a antrópica (Fonte: FELICIO, 2008).
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Uma vez que se discutiu a importância do vapor d’água como principal controlador climático e
elemento decisivo do efeito estufa natural da Terra, fez-se o convite para uma reflexão: os processos
naturais explodem em exponenciais infinitas? Diversos casos na História são de grande repercussão,
como a explosão da natalidade, o consumo de água e, agora, o aquecimento desenfreado do planeta. A
Natureza nos demonstra, a todo momento, que estes processos não existem. Pode haver, por um dado
período de tempo, certas predominâncias (ou ritmos, se for preferencial). A certo momento, outros
fatores, que no início eram insignificantes, entram em ação. No decorrer do tempo, os processos
menores tornam-se majoritários e exercem a sua influência, revertendo o quadro anterior. Um exemplo
é o controle de luminosidade que os nossos olhos realizam. Quanto mais luz, menor a abertura da Íris e
vice-versa. Os efeitos de autocontrole realizados pela própria Natureza receberam o nome, em alusão
ao controle dos olhos, de efeito Íris (LINDZEN, 2001). Este, pode ser verificado nos processos da
ODP, em maior ou menor grau, em relação a nebulosidade sobre o oceano.
Desta maneira, do quadro sinóptico que se formou anteriormente, apresentou-se os efeitos
secundários que irão demonstrar o efeito Íris. Nestes termos, com uma quantidade maior de calor, dada
principalmente por maior emissão de ROL de um oceano com TSM maior, apresentar-se-á também
uma grande área de cobertura de nuvens convectivas sobre a superfície do Pacífico, não se restringindo
somente às áreas de convergência tradicionais. Porém, com uma maior área de nebulosidade
convectiva, afeta-se o balanço de ROC sobre o oceano, moderando sua incidência na superfície
(MOLION, 2008). Isto ocorre pelo fato das nuvens convectivas terem pronunciada elevação vertical e
albedo próximo a 90%. Elas começam a estender-se por áreas maiores, auxiliadas ainda pelas nuvens
estratiformes de menor vulto, mas de grande cobertura espacial (Fig.3.4.4).
Fig.3.4.4: A grande área de cobertura estratiforme poderá evoluir espacialmente. Contudo, se os valores de TSM
forem significativos, a maior emissão de ROL provocará aumento significativo da área coberta por nuvens
profundas, como Cumulus e Cumulonimbus. Com efeito, a nebulosidade iniciará os processos de moderação da
incidência de ROC sobre o Pacífico (Fonte: FELICIO, 2008).
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Nesta seqüência lógica, uma menor incidência de ROC, provocará menores valores de TSM na
superfície do oceano (Fig.3.4.5).
Fig.3.4.5: A moderação da incidência de ROC sobre o Pacífico, em grande escala espacial, reduzirá os valores
de TSM. Pode-se contar também com altos valores de precipitação líquida sobre o mar. A partir deste instante, o
quadro sinóptico de relações começará a mudar as suas predominâncias. Este é um exemplo de efeito Íris, onde
um dos próprios constituintes fez reverter o processo (Fonte: FELICIO, 2008).
Os menores valores de TSM reduzirão a evaporação e a emissão de ROL do oceano. Em
contrapartida, haverá maior solubilidade de CO2 pela água do mar, que sempre está bem agitada na
camada de mistura pelos ventos. Com maior solubilidade, os oceanos absorverão o CO2, removendo-o
da atmosfera em grande escala (Fig.3.4.6).
Fig.3.4.6: Com a redução da TSM, o efeito predominante apresentado é de menor evaporação, menor emissão
de ROL e aumento significativo da solubilidade do CO2. Com a intensa atuação da camada de mistura
superficial dos oceanos pelos ventos, aliada à maior solubilidade da água, os gases são absorvidos em grande
monta, principalmente oxigênio e dióxido de carbono, onde este último, será removido da atmosfera para o mar,
entrando no circuito de participação da vida oceânica (Fonte: FELICIO, 2008).
Na continuação da explanação do efeito Íris, ressaltou-se que uma menor quantidade de vapor
d’água causado pela redução da TSM, influenciará nas propriedades ópticas da atmosfera, bem como
em menor emissão de ROL. Neste caso, o efeito estufa natural será menos intenso por grande área do
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Pacífico. Uma menor área de nebulosidade retêm ineficientemente a reduzida emissão superficial de
ROL, uma vez que a TSM é baixa. Se a superfície resfriar muito, haverá mudanças no estrato
oceânico, onde águas mais quentes substituirão as mais frias, em superfície. Persistindo a situação de
pouca nebulosidade, a perda de ROL para o espaço permanecerá, resfriando cada vez mais o Pacífico.
Este mecanismo poderá, eventualmente, reduzir a temperatura do ar na troposfera de uma área
significativa do planeta, e que novamente, poderá ser entendido como um efeito diluído globalmente,
por causa do tamanho do Pacífico (Fig.3.4.7).
Fig.3.4.7: A significativa redução da evaporação gerará menor nebulosidade. Haverá redução da área de
cobertura cumuliforme principalmente. Com a persistência por longo período, o mesmo ocorrerá com a
estratiforme. Quando aliada à menor emissão de ROL, os dois processos causarão uma redução do efeito estufa
natural. Isto provavelmente reduzirá a temperatura do ar troposférico, talvez influenciando no cômputo global,
dada a dimensão do Pacífico (Fonte: FELICIO, 2008).
Na seqüência dos processos, uma redução da área de cobertura de nuvens convectivas sobre o
Pacífico tropical, em larga escala, provocará o retorno de valores positivos intensos no balanço de
ROC sobre o oceano. O moderador foi atenuado e o quadro de retorno ao processo inicial é restaurado
(Fig.3.4.8).
Fig.3.4.8: A menor nebulosidade e sua cobertura espacial, principalmente sobre o Pacífico tropical, causará a
volta de valores significativos de ROC sobre a superfície do mar. Desta maneira, haverá o retorno ao processo
inicial de aumento de valores de TSM e suas consequências (Fonte: FELICIO, 2008).
14
A mesma situação poderá ocorrer em caso de atividade solar mais fraca. O que se pode
observar é que o efeito Íris, representado pelo vapor d’água e nebulosidade, é um regulador climático
de “emergência”. Ele permite interromper os processos de pico exemplificados neste modelo, evitando
um estouro do sistema (as exponenciais infinitas). Se as condições da forçante solar forem menores, a
atuação do sistema regulador será mais fraca. Em situação oposta, ela atuará mais intensamente. O que
se pretende ressaltar é a velocidade, ou a recorrência (ritmo) de sua ação, onde o processo tenta, ora
mais atuante, ora menos, regular os efeitos da forçante externa, dentro dos limites de sua operação.
3.5 As Fases da ODP:
No encerramento da explanação, onde se fez uma síntese do ciclo solar, aliado como sistema
que atua sobre o Pacífico, demonstrou-se que a ODP possui duas fases distintas de aquecimento e
resfriamento. Estas, também estão intimamente ligadas ao moderador umidade/nebulosidade descritos
anteriormente. As fases podem perdurar por mais de uma década, acentuadas ou não.
Estas fases recebem as denominações de frias e quentes porque representam as alterações
anômalas de TSM no Pacífico tropical:
Fase fria da ODP: surgem anomalias negativas de TSM no Pacífico tropical e anomalias positivas de
TSM no Pacífico extratropical de ambos os hemisférios, com valores ligeiramente mais elevados no
hemisfério Norte (Fig.3.5.1A).
Fase quente da ODP: surgem anomalias positivas de TSM no Pacífico tropical e anomalias negativas
de TSM no Pacífico extratropical de ambos os hemisférios, com suave redução nos valores do
hemisfério Norte (Fig.3.5.1B).
B
A
15
Fig.3.5.1A e B: No infográfico (A) verifica-se na fase fria da ODP, as anomalias negativas de TSM no Pacífico
tropical e anomalias positivas de TSM no Pacífico extratropical de ambos os hemisférios. No ciclo oposto, o
infográfico (B) exemplifica-se a fase quente da ODP, onde se invertem as anomalias de TSM no Pacífico
tropical e extratropical (Fonte: adaptado por FELICIO, 2008).
As oscilações dos valores de TSM são muito pequenas em relação às médias de longo período,
contudo, embora os valores raramente ultrapassem 1,0ºC, deve-se lembrar que estamos tratando de
áreas extremamente vastas de cobertura dos oceanos. Estas alterações terão impactos significativos nas
interações Ar-Mar, bem como outras teleconexões como a célula de Walker e ENOS (Fig.3.5.2).
Fig.3.5.2: Exemplo de saída computadorizada com as duas fases da ODP em cores que indicam as anomalias
quentes (vermelho) e frias (azul). Note que os valores não ultrapassam 1,0ºC (Fonte: MOLION, 2005).
Na finalização, apresentaram-se as supostas teleconexões conhecidas e suas conseqüências
geográficas de interferência no clima (NOAA, 2008):
Fase fria da ODP: as teleconexões com a fase fria (negativa) são:
•
Intensifica anticiclones no Norte e no Sul do oceano Pacífico;
•
Intensifica as monções indianas;
•
Reduz a parca precipitação à Noroeste da América do Norte;
•
Reduz a precipitação no Pacífico tropical/equatorial;
•
Reduz a precipitação na América Central e Sul (?);
•
Interage favoravelmente com La Niña e Walker (?).
Fase quente da ODP: as teleconexões com a fase quente (positiva) são:
•
Intensifica circulação ciclônica no Norte e no Sul do oceano Pacífico;
•
Enfraquece drasticamente as monções indianas;
•
Melhora a parca precipitação à Noroeste da América do Norte;
•
Aumenta a precipitação no Pacífico tropical/equatorial;
16
•
Aumenta a precipitação na América Central e Sul (?);
•
Interage favoravelmente com El Niño/Oscilação Sul (?).
4 CONCLUSÕES
O uso da Teoria dos Sistemas para a explanação de um fenômeno de porte como a ODP
apresentou-se adequado para o desenvolvimento relacional dos elementos envolvidos. Deve-se
ressaltar que durante a apresentação, frisou-se muito que todos os efeitos descritos acontecem ao
mesmo tempo, em diversas escalas, onde por vezes, alguns tem predomínio sobre outros. Pretendeu-se
deixar claro que há um fino balanço entre os elementos constituintes, onde os efeitos podem se
apresentar com anomalias positivas ou negativas aos processos envolvidos.
No caso, em ambas as situações, a forçante solar é externa ao sistema ODP da Terra, não tendo
nenhuma resposta de sua atuação. Neste sistema modelado em cascata, para fins didáticos, observou-se
que a elevação de TSM desencadeia diversos outros mecanismos, incluindo um próprio de controle.
Verificou-se que o controlador, participante do processo, reverte-o em determinadas condições. Nestes
termos, criou-se a idéia de uma oscilação, ora com resposta positiva, ora com resposta negativa.
Demonstrou-se que estes tipos de mecanismos recebem a denominação de efeito Íris. Também
ressaltou-se que os efeitos apresentados são uma modelagem, uma apreensão da Natureza, e tem o
propósito do entendimento de relações de grandes proporções, combinados com dados verificados por
diversas pesquisas em oceanografia e clima.
No referente a esta aula completa de oceanos, inclusa no curso de Mudanças Climáticas, sua
duração estendeu-se por quatro horas. Como produto final, todo o assunto abordado, neste artigo, foi
minuciosamente transformado em material didático. Sua consulta foi disponibilizada pelo sítio do
Departamento. O tema foi avaliado em prova e verificou-se a boa aceitação das explanações e
entendimento do assunto pelo número de acertos das questões referentes ao ponto. Além destes, o
número de alunos interessados nas interações Ar-Mar foi significativo. Isto indicou, em observação
pessoal, que há grande interesse dos geógrafos nas questões relativas aos oceanos e suas atribuições no
estrato geográfico.
Deve-se ressaltar que a influência do vapor d’água no clima da Terra é de suma importância.
Sua capacidade de transferir calor, e manipular colossal quantidade de energia é muito superior a
qualquer gás estufa proveniente das cartilhas do IPCC. Este fato tem que ser levado em conta nos
processos climáticos. Se há queimas, de qualquer espécie natural, ou de processos antropogênicos, a
principal contribuição desta será o vapor d’água liberado para a atmosfera, e não os gases de ínfima
parte, como o CO2. Estes fatos nunca são reconhecidos e nem sequer discutidos pela Academia e mídia
em geral (MICHAELS, 2005). Contudo, sua discussão é feita, com significativo vulto, no curso de
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Mudanças Climáticas, ministrado no Departamento de Geografia da USP. Demonstrou-se que os
oceanos são o principal elo de ligação com a atmosfera da Terra, atuando em seus processos.
Escondem uma infinidade de interligações desconhecidas que agem como auto-reguladores dos
diversos mecanismos físico/químicos, onde a biologia interage com veemência. Entende-se que após a
forçante solar e os vulcões, a interação Ar-Mar é a maior condicionante do clima. Deste modo, as
questões referentes aos oceanos ainda estão muito longe de serem totalmente compreendidas e
respondidas. Portanto, pergunta-se: e os oceanos?
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AHRENS, C. D. Meteorology Today, EUA: Brooks/Cole, 6ª edição, 450p. 2000
AZEVEDO, J.C. de. Ninguém sabe in Jornal Folha de São Paulo. São Paulo, Ed. 25 fev. 2009 p.A3.
FELICIO, R. A. Balanço radiativo. Aula ministrada no curso de Climatologia I. Depto. Geografia –
USP em 12 e 13 mar. 2009.
FELICIO, R. A. Panorama geral dos estudos de climatologia. Apoio Didático, DG – USP.
Disponível em
<http://www.geografia.fflch.usp.br/graduacao/apoio/Apoio/Apoio_Felicio/pdf/FLG0150.pdf> Acesso
em: 13 abr. 2008.
FELICIO, R. A. Sistemas sinópticos e teleconexões – a Oscilação Decadal do Pacífico. Apoio
Didático, DG – USP. Disponível em
<http://www.geografia.fflch.usp.br/graduacao/apoio/Apoio/Apoio_Felicio/pdf/ODP.pdf> Acesso em:
27 set. 2008.
INSTITUTO GEOGRÁFICO DE AGOSTINI. Enciclopédia do mar. Abril cultural, Vol. I e IV, 1975.
LINDZEN, Richard; CHOU, Ming-Dah; HOU, Arthur. Does the Earth have an adaptive infrared
Iris? Bulletin of the American Meteorological Society. 2001.
MANTUA, N. J., HARE, S. R., ZHANG, Y. et al. A Pacific Decadal Interdecadal Climate
Oscillation with impacts on Salmon production, Bulletin of American Meteorological Society, Vol.
78, n.6, p1069-1079, 1997.
MICHAELS, Patrick J. Meltdown: the predictable distortion of global warming by scientists,
politicians, and the media. Washington D. C., Cato Institute, 2005, 272 p.
MOLION, L.C.B. Aquecimento global: natural ou antropogênico in 8º Simpósio Brasileiro de
Climatologia Geográfica, Alto do Caparaó, 2008.
. Variabilidade e forçantes climáticas, Anais do XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia,
SBMET, Florianópolis, 4 dez. 2006.
18
. Aquecimento global, El Niños, manchas solares, vulcões e Oscilação Decadal do Pacífico.
Climanálise 8 (agosto).
Disponível em <http://www6.cptec.inpe.br/revclima/revista> Acesso em: 09 set. 2008
MUNK, Walter H. Is there time to measure (not speculate) ocean warming before making policy?
in: Marine technology society journal (MTS Journal). Vol. 25, n. 3, outono de 1991, p. 52-57.
NOAA – National Oceanic and Atmospheric
<http://www.noaa.gov/> Acesso em: 11 set. 2008.
Administration.
Disponível
em:
ONÇA, D.S. Curvar-se diante do existente: o apelo às mudanças climáticas pela preservação
ambiental. 2007. 257f. Dissertação (mestrado). Faculdade de Filosofia Letras e Ciências Humanas,
Universidade de São Paulo.
PICKARD, G.L. Oceanografia física descritiva. FEMAR – Fundação de Estudos do Mar, 75p. 1974.
REBELLO, E.R.G. A Oscilação Decadal do Pacífico e sua possível influência no clima do sul do
Brasil, 23.03.2005, INMET, Brasilia-DF,2005.
SANTOS, R. Uma nova maneira de usar o velho Power Point. Blog. Disponível em
<http://stoa.usp.br/rudisantos/weblog/8986.html> Acesso em: 13 abr. 2008.
TEIXEIRA, G. A aula expositiva e o método de. in Ser Professor Universitário. Disponível em
<http://www.serprofessoruniversitario.pro.br/ler.php?modulo=3&texto=56> Acesso em: 13 abr. 2008.
19