- Congresso Brasileiro de Meteorologia

UMA ANÁLISE QUALITATIVA DO IMPACTO DO AQUECIMENTO GLOBAL SOBRE
A FAUNA E A FLORA
1
Pedro Henrique de Campos Silva, 2Gabriella Fernandes Gachet, 3Leanderson M. da Silva Paiva
ABSTRACT
In spite of some controversies, the sampling and the scientific evidences indicate that the global
heating is a fact already consummated. The scientific community has the knowledge of many of the
causes that involve the increase of global medium temperature since decades and nowadays it can to
infer on direct consequences over the fauna and the flora. Nowadays, the elaboration of several
sceneries, mainly realized by numeric modeling of the climate, it allows a predictably of the
atmospheric tendencies generated by the phenomenon of global heating, in order to minimize their
consequences. It is important to emphasize, that the forecasts realized by the climatic models
indicate that the excessive heating of the air temperature, until 5°C, imply in great impact physical,
ecological, social and economical in the whole planet. In this work it is realized an analysis of the
types of mechanisms that can influence the heating and the cooling of the atmosphere, in way to
identify the essence of their implications in the fauna and flora of the planet.
RESUMO
A amostragem e as evidências científicas indicam que o aquecimento global é um fato já
consumado, apesar de algumas controvérsias. Há décadas a comunidade científica possui o
conhecimento sobre muitas das causas que envolvem o aumento de temperatura média global e,
atualmente, pode-se inferir sobre suas conseqüências diretas sobre a fauna e a flora. Atualmente, a
elaboração de cenários diversos, principalmente realizados por modelagem numérica do clima,
permite uma previsibilidade das tendências atmosféricas geradas pelo fenômeno de aquecimento
global, a fim de minimizar suas conseqüências. Vale ressaltar, que as previsões realizadas pelos
modelos climáticos indicam que o aquecimento demasiado da temperatura do ar, de até 5°C,
ocasionará grande impacto físico, ecológico, social e econômico em todo o planeta. Assim, nesse
trabalho é realizada uma análise dos tipos de forçantes que podem influenciar o aquecimento e o
resfriamento da atmosfera, de forma a identificar a essência de suas implicações na fauna e flora do
planeta.
Coordenadoria de Meteorologia – COMET/CEFET/RJ. Av. Maracanã, nº 229, bloco A, 4º andar, Torre, Maracanã, Rio
de Janeiro, RJ, Brasil, CEP 20271-110, tel.: 55 21 25693022 (r. 163), fax: 55 21 25670844, [email protected],
2
[email protected], [email protected].
INTRODUÇÃO
Dentre muitos fatores que permitem a vida na Terra, inclui-se o calor gerado pelo efeito
estufa. Esse fenômeno natural vem sendo agravado pelas atividades antropogênicas, principalmente,
nos últimos anos. Segundo Molion (1998b), a temperatura média global do ar atmosférico, próximo
à superfície, é cerca de 15ºC, ou seja, 33°C maior do que se não existisse mecanismos de
aquecimento. Os modelos físico-matemáticos usados na previsão climática sugerem que dobrando a
concentração de CO2, a temperatura média do globo terrestre aumentaria entre 1,5 e 4,5°C (IPPC,
1990 apud Molion, 1998b). Uma das conseqüências geradas seria o degelo parcial das geleiras e
calotas polares, o que implica num aumento do nível médio do mar, fato que implicaria na
relocação de toda fauna e flora que vive em regiões costeiras.
A responsabilidade pelas anomalias adversas de temperatura global não é apenas do homem.
Há, também, a influência das forçantes externas, como as erupções vulcânicas e o ciclo de manchas
solares. Nesses casos, mecanismos de retroalimentação podem ser minuciosamente elaborados no
intuito de determinar se realmente o aquecimento sobrepõe-se ao resfriamento.
Este trabalho tem como objetivo realizar uma descrição sintetizada dos fatores climáticos
associados ao aquecimento global, relacionar a temperatura média global com alguns mecanismos
que interferem nessa variável, assim como, correlacioná-la com o número de manchas solares
apresentados numa série histórica de quase 120 anos, e avaliar o impacto que o aquecimento global
pode causar sobre a fauna e a flora.
MATERIAL E DADOS
Os dados de anomalia de temperatura média global, assim como o de temperatura média
absoluta foram obtidos do sítio de Internet pertencente ao Instituto de Goddard (GISS/NASA),
acessado por http://www.giss.nasa.gov/data/update/gistemp/. Esses dados foram utilizados por
serem de fontes confiáveis, além de sua importância na correlação do ciclo de manchas solares.
Neste caso, a análise revela como esses ciclos podem estar influenciando no sinal da anomalia de
temperatura. Os dados de manchas solares foram obtidos através do contato com o Prof. Pedro
Miranda, da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, pelo endereço eletrônico
[email protected]. Além disso, utilizou-se os dados de concentração média de CO2 para os EUA
(Estados
Unidos
da
América)
disponíveis
no
sítio
de
Internet
http://yosemite.epa.gov/oar/globalwarming.nsf/ para averiguação da análise de aumento de
temperatura em função desta concentração.
MECANISMOS DE INTERFERÊNCIA NA TEMPERATURA GLOBAL
Sabe-se que o crescente aumento da concentração de gases traço na atmosfera causa, ao longo
dos anos, um aumento na temperatura média global e que isso implica diretamente na fauna e flora
do planeta. O aumento de materiais particulados lançados na baixa atmosfera permite um aumento
de núcleos de condensação e, conseqüentemente, um aparecimento mais contínuo de nuvens, desde
que exista condições ambientais favoráveis a formação destas. Neste caso, a radiação de onda longa
é retida na baixa atmosfera, acarretando num aumento de temperatura. Contudo, o aumento da
concentração de gases traço, juntamente com o vapor d’água, atuam na retenção da radiação de
onda longa emitida pela Terra nas camadas inferiores da atmosfera, causando o que se conhece
como Efeito Estufa. Entretanto, também é necessário que se considere outros importantes
mecanismos de interferência na temperatura global, tais como as erupções vulcânicas de grande
magnitude e o surgimento de um número maior (menor) de manchas solares, que contribuem para
uma anomalia negativa (positiva) de temperatura. Há, porém, uma diferença entre esses três
mecanismos de interferência na temperatura. Primeiramente, o aumento na concentração de CO2 é
constante e causado pelo homem. No entanto, o ciclo de manchas solares, que possui cerca de 11
anos, e o de erupções vulcânicas de grande magnitude, cerca de 90 anos, são forçantes também
constantes, mas com um período de freqüência bem maior que o do aumento de gases traço e
independentes das ações antropogênicas.
Manchas solares é o nome que se dá às regiões da superfície do Sol que possuem atividade de
irradiação menor que o restante do astro. Esse fenômeno tem um ciclo de movimento dos pólos
para a região equatorial que dura, aproximadamente, 11 anos e um ciclo de quantidade máxima e
mínima que dura, aproximadamente, 90 anos. Segundo Molion (1998a), essas duas constantes não
têm interferência direta significativa na temperatura global, mas contribuem diretamente para o
acontecimento de erupções vulcânicas de grande magnitude.
Uma erupção vulcânica é responsável por lançar na atmosfera grande quantidade de gases e
particulado, resultando numa diminuição na temperatura média regional nos meses seguintes,
devido ao aumento do albedo terrestre naquela região. Se o fenômeno for de grande magnitude, esse
material chega à estratosfera terrestre, entre 20 e 90 Km de altitude, e cria uma espécie de “véu” que
aumenta o albedo planetário, ou seja, reflete mais radiação de onda curta ao espaço exterior e,
portanto, diminui o fluxo de radiação solar que chega na superfície, afetando o clima do planeta,
tornando-o relativamente mais frio e mais seco (Molion, 1998a).
INTERFERÊNCIAS NA FAUNA E FLORA
Sem dúvida alguma o aumento da temperatura média global irá interferir em todo tipo de vida
que habita a Terra. Neste caso, a questão está em determinar que tipo de interferências esse
fenômeno poderá causar. A elevação da temperatura, mesmo que em poucos graus, cria condições
propícias para a proliferação de insetos transmissores de doenças, como o mosquito responsável
pela transmissão da malária e o mosquito transmissor da dengue, em lugares que antes não se
achavam tais mosquitos (John, 2001d). A OMS (Organização Mundial de Saúde) tem alertado sobre
as mudanças climáticas e seus impactos na saúde do homem. Segundo pesquisas científicas, 2,4%
dos casos de diarréia e 2% das incidências de malária em todo mundo são conseqüências diretas do
aumento de temperatura no planeta. As mudanças climáticas também influenciam e dificultam os
programas de combate a epidemias. Uma área que antes era considerada fora de risco passa a
representar um perigo para a saúde pública. No ano 2000, 150 mil pessoas morreram vítimas de
doenças desenvolvidas pelo aumento súbito de calor, e outras 5,5 milhões tiveram o seu nível de
saúde reduzido em todo o planeta (John, 2001c).
O degelo das calotas polares causado pelo incremento de temperatura será, também, um fator
de implicações diversas. Cientistas estimam que o nível do mar suba cerca de dois metros até 2050.
Esse fenômeno terá conseqüências de enormes proporções tanto físicas como econômicas. Alguns
países insulares do Oceano Pacífico poderão, literalmente, desaparecer se o nível do mar subir
pouco mais de um metro. Reservas de água potável estão sendo contaminadas pela invasão da água
do mar em regiões mais baixas dessas e outras ilhas. Segundo avaliação do Banco Mundial,
realizada em 2000, com um metro a mais, o mar arruinaria metade dos arrozais de Bangladesh. No
arquipélago de Tuvalu, Nova Zelândia, o mar já causou erosão em nove ilhas, alagou as áreas
baixas, contaminou reservatórios de água potável e comprometeu a agricultura. Em 2002, seus 11
mil moradores começaram a se mudar para Nova Zelândia (Ferreira, 2004). A influência da
mudança climática na agricultura pode ser tão negativa que pode levar milhares de pessoas à má
nutrição (John, 2001b).
Algumas das conseqüências do aquecimento global sobre as espécies vegetais e animais,
previstas pelos cientistas, começam a se concretizar. Os deslocamentos das espécies, do Equador
para os pólos e de baixo para cima, em termos de altitude, são as duas principais conseqüências em
curso. Acasalamento e postura de ovos fora de época também começam a ser observadas para
algumas espécies de altas latitudes. A migração relacionada ao efeito estufa é lenta e já ocorreu
antes, nas glaciações (em sentido contrário) e nas interglaciações (no mesmo sentido), causando
profundas mudanças nas paisagens e nas relações entre espécies (John, 2001a). Mas, desta vez, o
deslocamento pode levar a uma redução drástica da biodiversidade mundial, na medida em que a
maioria das espécies hoje se encontra circunscrita em reservas e parques; cercados de cidades,
estradas, agropecuária e indústrias. Conforme as palavras do diretor do Centro de Ciências
Aplicadas à Biodiversidade (CABS), Gustavo Fonseca, “o problema hoje não é apenas o limite do
espaço físico, pelo fato dos ecossistemas naturais estarem ilhados por cidades e agricultura, mas
também a velocidade de expansão das atividades humanas”. Isso impede, sobretudo, a lenta marcha
das espécies arbóreas, que dependem de sucessiva gerações para migrar. Elas lançam sementes, que
vão germinar onde o microclima é mais favorável. As novas árvores crescem, lançam novas
sementes mais para frente, a segunda geração cresce, lança sementes e assim por diante.
Além das ilhas criadas pela ocupação humana, desta vez as espécies também teriam de
enfrentar um ritmo mais acelerado de mudanças climáticas, uma vez que o aquecimento global
associado a atividades humanas está previsto numa escala de décadas, enquanto a progressão das
glaciações e interglaciações ocorrem em escalas de séculos.
Para avaliar o atual deslocamento das espécies, normalmente difícil de medir, um pesquisador
da Estação Marinha Hopkins da Universidade de Stanford em Monterey, Califórnia, repetiu passo a
passo um inventário feito há 70 anos atrás (John, 2001b). Como a faixa de praia onde se situa a
Estação Marinha é protegida por uma reserva biológica dedicada apenas a estudos e fechada ao
acesso público desde 1930, a comparação das duas contagens pode dar uma idéia das alterações na
composição e abundância das espécies presentes na zona de marés. De acordo com Raphael
Sagarin, responsável pelo segundo inventário, a comparação dos dois inventários mostra claramente
a migração de espécies tradicionais de zonas mais quentes, do sul da Califórnia, para esta região e o
declínio de espécies desta região, que têm aparecido mais ao norte. Oito das nove espécies mais
típicas do sul aumentaram sua população, ao passo que cinco das nove espécies mais típicas do
norte declinaram. Hewatt, responsável pelo primeiro inventário, contou mais de 4 mil conchas de
uma espécie de caramujo, enquanto Sagarin encontrou apenas 255 exemplares, ou seja, uma
redução de 95%. O pesquisador também comparou a temperatura ambiente, registrada diariamente
no local desde 1920, e verificou que os últimos 13 anos foram, em média, 1ºC mais quente do que
todos os outros anos, sendo que a diferença de temperatura chega a 2ºC durante o verão. Sagarin
afirma que a última década foi, sem dúvida, a mais quente desde que existe este registro de
temperatura e acredita haver uma correlação clara com as alterações na abundância das espécies
encontradas.
ANÁLISE E DISCUSSÃO
No contexto global, verifica-se que realmente a temperatura média do planeta está em
crescimento contínuo, causado principalmente pelo aumento da concentração de gases traço na
atmosfera. Entretanto, podemos realizar uma análise do comportamento da anomalia de temperatura
com relação ao número de manchas solares. A Fig. 1 ilustra a relação existente entre a anomalia de
temperatura média global terrestre e o número de manchas solares N normalizado por 100. Em
média, a curva de anomalia de temperatura média cresce ao longo dos anos. Observa-se que para
cada pico relativamente positivo de manchas solares existe um pico relativamente negativo de
anomalia de temperatura. Aparentemente, a aparição de manchas na superfície do Sol tem
influência direta na inversão de sinais de anomalia de temperatura da Terra, com uma pequena
defasagem. Entretanto, o efeito causado pelo aparecimento de manchas parece não alterar de forma
significativa o aquecimento global. Apesar de encontrar picos negativos de anomalia de temperatura
associados a um número maior de manchas solares, na média a temperatura cresce continuamente,
provavelmente, devido a constante emissão de gases traço na atmosfera. Além disso, deve-se
observar o fato de nem sempre grandes picos de manchas solares implicam em grandes picos
negativos na anomalia de temperatura. Neste caso, pode-se verificar que um número maior de
manchas solares, como, por exemplo, observado por volta do ano de 1958, não se associa a um pico
negativo de temperatura muito significativo.
Figura 1: Relação entre anomalia de temperatura média global e o número de manchas solares N,
normalizado por 100, ao longo do período de 1880 – 1997.
A expansão industrial trouxe consigo um problema de grande impacto para o Efeito Estufa. A
constante e descontrolada emissão de gás carbônico no ar atmosférico tem causado um aquecimento
anômalo nas camadas mais baixas da atmosfera ao longo do tempo. A Fig. 2 ilustra o aumento da
temperatura em face ao aumento da concentração de CO2 num dos países mais industrializados do
mundo, o EUA. É possível observar na Fig. 2 a relação direta existente entre a quantidade de CO 2
emitida na atmosfera e a anomalia positiva de temperatura, apesar da baixa freqüência de oscilação
da anomalia encontrada ao longo de 4 anos, aproximadamente. Obviamente, devem existir outros
fatores responsáveis por esta oscilação.
Figura 2: Relação entre anomalia de temperatura média e a concentração de CO2 (1Tg = 1012g)
emitida na atmosfera, para a região dos Estados Unidos da América,
ao longo do período de 1990 – 2000.
CONCLUSÕES
A idéia principal do trabalho é de alertar a comunidade científica que algo deve ser realizado
no intuito de minimizar o impacto de aquecimento global. As atividades antropogênicas cada vez
mais contribuem para o caos e conflitos de sinais, que podem influenciar o aquecimento global. As
medidas registradas até os dias de hoje evidenciam um aumento global de temperatura média, que
trará conseqüências drásticas para a sociedade e para a natureza. Sugere-se que investimentos de
grande porte em pesquisa devam ser elaborados para minimizar as conseqüências. Os modelos
numéricos de grande escala alertam a este fato. Precisamos trabalhar de maneira criteriosa para
obtermos cenários os mais realísticos possíveis, no intuito de identificarmos as fontes de
arruinamento da atmosfera. Nesta oportunidade, vale ressaltar as sábias palavras do meteorologista
americano Eduard Norton Lorenz: “o bater de asas de uma borboleta no Brasil, pode causar um
tornado no Texas”. Assim, é necessário nos conscientizar da importância das medidas que devemos
realizar no intuito de não alterar os recursos que a natureza disponibiliza atualmente, para que as
mudanças não ocorram de maneira desenfreada em todo o planeta.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao amigo meteorologista M.Sc. Marcio Cataldi pelas dicas na aquisição
dos dados utilizados, ao Prof. Pedro Miranda, da Universidade de Lisboa, pela disponibilidade de
ceder os dados de manchas solares e a Prof. Christiane Osório Machado do CEFET/RJ pelos
esclarecimentos prestados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS
Ferreira, S., 2004, “Exilados Ambientais”. Revista do Confea, CREA, ano VIII, nº 17, JaneiroMarço.
IPCC, 1990, Scientific Assessment of Climate Change. Intergovernmental Panel of Climate Change
Report of Working Group I chaired by J.T. Hougton, M. Seck and A.D. Moura, WMO/UNEP,
Genebra, Suiça.
John, L., 2001a, “Aquecimento global já tem efeitos sobre as espécies”. Disponível no sítio de
Internet www.estadao.com.br.
John, L., 2001b, “Na Califórnia, espécies marinhas migram para o norte”. Disponível no sítio de
Internet www.estadao.com.br.
John, L., 2001c, “Aquecimento global pode aumentar dengue no país”. Disponível no sítio de
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John, L., 2001d, “Os sinais se Multiplicam”. Disponível no sítio de Internet www.estadao.com.br.
Molion, L. C. B., 1998a, “Atividade solar e a variabilidade climática: conexão Júpiter”. Anais do
XIII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Brasília.
Molion, L. C. B., 1998b, “Aquecimento global: uma análise crítica”. Anais do XIII Congresso
Brasileiro de Meteorologia, Brasília.
Outras referências nos sítios de Internet:
http://yosemite.epa.gov/oar/globalwarming.nsf/
http://www.giss.nasa.gov/data/update/gistemp/