História das alterações climáticas

Com todo o alarido que hoje em dia existe acerca das alterações climáticas e do aquecimento global fica-se muitas vezes com a ideia de que tudo não passa de mais um pânico criado pelos meios de comunicação social sedentos de sensacionalismo. Para tirar essa ideia não contribuem os filmes catástrofe que rapidamente se tornam sucessos de bilheteira mas talvez não seja bem assim.

A ciência das alterações climáticas é bem mais antiga do que o olhar desatento considera, datando do século XIX, ainda que só se tenha tornado famosa a partir da década de 70 do século passado.

A história das alterações climáticas começa em 1827, quando o francês Joseph Fourier resolveu fazer contas à razão entre a radiação solar recebida e emitida pela Terra. Ele descobriu que o resultado não batia certo com a realidade, pois pelas suas contas a Terra devia estar congelada a -18ºC e não com os confortáveis 15ºC de média global que se observava. Esta diferença de 33ºC, que se revelava uma bênção para o planeta e as suas formas de vida, só poderia ser explicada, cogitou ele, pela acção da atmosfera mas morreu antes de conseguir explicar a situação.

John Tyndall em fotografia de 1855 (@ WikiCommons)

Já em 1859 John Tyndall pegou nas pesquisas de Fourier onde ele as tinha deixado. Ele construiu o primeiro espectrofotómetro com o objectivo de testar a forma como diferentes gases absorvem e transmitem a radiação. Testou os principais gases presentes na atmosfera, nomeadamente o oxigénio e o azoto, notando que eram transparentes à radiação visível e à infravermelha (IV).

No entanto, outros gases, como o dióxido de carbono e o vapor de água, igualmente comuns na atmosfera, não apresentavam o mesmo comportamento: estes eram transparentes à radiação visível mas parcialmente opacos à IV. Tydall percebeu imediatamente as implicações desse facto, que esses gases eram grandemente responsáveis pelo clima do planeta.

O fenómeno que Tyndall identificou é actualmente conhecido por efeito de estufa natural, reconhecidamente essencial para a vida na Terra e nada controverso.

Svante Arrhenius (@Wikipedia)

Em 1895 Arrhenius calculou os efeitos do teor de dióxido de carbono na atmosfera na temperatura média da Terra. Ele calculou que se o nível de dióxido de carbono na atmosfera duplicasse a temperatura média da Terra subiria entre 9 e 11ºC, valores muito próximos do previsto pelos modelos actuais.

Arrhenius reconheceu já nessa época o papel da Revolução Industrial na subida do teor de dióxido de carbono na atmosfera devido à queima de combustíveis fósseis, bem como que essa situação levaria a um aquecimento e a alterações climáticas.

No entanto, previu que essas alterações levariam mais de 3 mil anos a ocorrer e que seriam, de modo geral, benéficas. Talvez por ser nórdico, considerou que praias na Noruega e colheitas mais abundantes em zonas até aí inóspitas seriam bem-vindas para o Homem.

Após a sua morte, só por volta de 1958 voltou a haver interesse pelas alterações climáticas. Charles Keeling começou as suas medições do teor de dióxido de carbono na atmosfera nas encostas do vulcão havaiano Mauna Loa.

A curva de Keeling para essa variação é provavelmente o resultado experimental mais reproduzido da história da ciência e aponta, se o crescimento continuar à mesma taxa, para que o dióxido de carbono duplique na atmosfera me meados deste século, bem antes do que Arrhenius previa.

Nos últimos dois milhões de anos as temperaturas da Terra oscilaram fortemente mas sempre dentro de certos limites: o planeta tem estado frequentemente mais frio que na actualidade mas raramente mais quente e mesmo assim muito ligeiramente.

Se a Terra continuar a aquecer ao ritmo actual, no final deste século teremos forçado o limite de variabilidade natural do clima e entrado em território desconhecido.

Clique na imagem para calcular a sua pegada ecológica! (também em inglês com a Footprint Calculator)

Os níveis actuais de dióxido de carbono não têm precedentes e da última vez que estiveram próximo destes valores havia crocodilos na Europa e o nível do mar era cem metros superior. Tudo isto resulta do facto de cada ocidental começar a produzir emissões de gases de efeito de estufa logo que sai da cama e só acabe quando volta a adormecer.

Entretanto, e graças a nós, o mundo actual é muito diferente e pior do que já foi: o comércio introduziu espécies invasoras, os nosso produtos químicos destruíram o ozono aumentando a exposição dos organismos à radiação ultravioleta, espécies extinguiram-se total ou virtualmente devido à caça, colheita excessiva, ocupação e actividades humanas reduziram os habitats. Tudo isso diminui a capacidade de adaptação e resiliência dos organismos e do próprio planeta.

Actualmente os organismos vivem no equivalente funcional de ilhas ou cumes de montanhas, rodeados de civilização por todos os lados. Esse facto limita a sua possibilidade de reacção às alterações climáticas. Numa situação em que um quarto das espécies pode estar em risco devido às alterações climáticas, tem que se equacionar se os serviços prestados pelos ecossistemas poderão continuar pois é preciso recordar que todas as colheitas e todas as doenças, por exemplo, são espécies biológicas.

Se os gases de efeito de estufa permanecessem constantes ao nível actual, levaria cerca de uma década a sentirmos o impacto total das alterações climáticas por eles causadas mas o retardamento incorporado no sistema climático é feliz pois deixa-nos antever e preparar para o que lá vem mas, por outro lado, também é desastroso, porque nos permite continuar a lançar dióxido de carbono para a atmosfera e impingir o impacto das nossas acções para os nossos filhos e netos.

Só temos um planeta mas estamos a conduzi-lo numa direcção que não sabemos que consequências terá. A decisão de lidar com as alterações climáticas é difícil e dispendiosa mas não será pior do que outras que já tomámos, como eliminar a escravatura: decidiu-se que a escravatura não era aceitável, mesmo sabendo que o preço do algodão ia aumentar, e fizemos o que foi preciso até o conseguir. E conseguimos!

TOPO

Seis passos para o Inferno

Até final do século, a Terra pode estar cerca de 6ºC mais quente do que actualmente, segundo o Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas (IPCC).

Sabemos que isso não deve ser lá muito bom, mas até que ponto? Que subida é necessária para fazer derreter o gelo dos Alpes, os oceanos morrerem e os desertos conquistarem a Europa e as Américas?

Mark Lynas analisou milhares de documentos e estudos científicos para escrever o seu livro sobre aquecimento global e alterações climáticas e eis as conclusões a que chegou.

1ºC

O Nebrasca pode não ser um dos destinos turísticos mais populares mas as suas planuras infindáveis estão no meio de um dos sistemas agrícolas mais produtivos do mundo. A carne e o milho dominam a economia mas se escave-se um pouco e descobre-se por baixo da erva e não se encontra solo mas areia. 

Estas planuras e pequenas colinas com aspecto inocente foram em tempos parte de um imenso sistema de dunas que cobriam as Grandes Planícies, desde o Texas a sul até ao Canadá a norte. Há 6 mil anos, quando as temperaturas eram cerca de 1ºC mais elevadas que hoje nos Estados Unidos, estes desertos eram como Sahara. Toda esta zona pode, com o aquecimento do planeta, voltar a sofrer secas regulares, devastando a agricultura e levando a êxodos humanos a uma escala não vista.

Do outro lado do Atlântico, o que é actualmente o deserto mais quente pode ver um futuro mais húmido no mundo com mais 1ºC. Ao mesmo tempo que as dunas cresciam nos Estados Unidos, o Sahara central era um verdadeiro jardim do Éden, como provam as pinturas rupestres de há 6 mil anos. Nas fronteiras dos actuais Chade, Nigéria e Camarões, o lago pré-histórico Mega-Chade estendia-se por uma área apenas ligeiramente menor que a do actual Mar Cáspio. Os modelos sugerem que um ressurgente monção norte-africana pode trazer novamente chuva ao Sahara no mundo mais 1ºC. Também em África, o Monte Kilimanjaro pode perder a sua última neve e gelo com a subida das temperaturas, deixando todo o continente livre de gelo pela primeira vez nos últimos 11 mil anos. 

Os Alpes também irão derreter, originando gigantescos deslizamentos de lama à medida que a permafrost em fusão remove a “cola” que mantém a integridade dos picos. No Árctico as temperaturas vão subir ainda mais depressa que média de 1ºC, continuando o rápido declínio do gelo marinho que já se observa. Isso são muito más notícias para os ursos polares, morsas e focas-aneladas, espécies efectivamente empurradas para fora do topo do mundo à medida que o aquecimento encolhe as zonas frias para cada vez mais perto dos pólos.

De facto, são os efeitos ecológicos do aquecimento que serão mais aparentes no mundo mais 1ºC. Esta subida de temperatura pode dizimar a maioria dos recifes tropicais de coral do mundo, devastando a biodiversidade marinha. A maior parte da Grande Barreira de Coral estará morta.

2ºC

Na altamente improvável possibilidade de os que negam o aquecimento global terem razão, ainda temos que nos preocupar com o dióxido de carbono pois este dissolve-se nos oceanos e torna-os mais ácidos. Mesmo com emissões relativamente baixas, grandes áreas do oceano Antárctico e partes do Pacífico serão tóxicas para os organismos com conchas de carbonato de cálcio no espaço de poucas décadas, pela simples razão de que a água ácida as dissolve. Muitas espécies de plâncton, a base das cadeias alimentares marinhas, serão dizimadas e quanto mais ácida a água se tornar maior será o efeito dominó para o que restará dos recifes de coral do mundo. Os oceanos podem tornar-se novos desertos se as temperaturas subirem 2ºC acima das actuais.

Dois graus pode não parecer grande coisa mas é suficiente para tornar todos os Verões europeus tão quentes como do de 2003, quando 30 mil pessoas morreram. Isso significa que os Verãos extremos serão ainda mais quentes. À medida que as temperaturas ao estilo do Médio Oriente varrerem a Europa, a mortalidade pode atingir as centenas de milhar. A zona do Mediterrâneo pode esperar mais de seis semanas de condições de onda de calor, com o risco de incêndios descontrolados a aumentar. A falta de água será agravada à medida que o sul do Mediterrâneo perder 20% da precipitação e a indústria turística entrará em colapso à medida que as pessoas se deslocarem para norte e para longe do calor extremo.

Dois graus também é suficiente para levar ao degelo completo da camada de gelo da Groenlândia, o que fará subir o nível médio do mar em sete metros. Grande parte da calote de gelo desapareceu há 125 mil anos, quando as temperaturas globais eram entre 1 e 2ºC acima das actuais. Só pela dimensão da calote de gelo, ninguém espera que os sete metros cheguem antes do final do século mas o climatólogo da NASA James Hansen alerta para o facto de as previsões mais aceites de subida do nível do mar (de 50 cm até 2100) podem ser perigosamente conservadoras. Aparentemente a confirmar este alerta, a taxa de perda de gelo da Groenlândia triplicou desde 2004.

Este degelo também vai continuar a afectar as cadeias montanhosas e no Peru os glaciares que fornecem água a Lima vão desaparecer. Na Califórnia, a perda do gelo da Sierra Nevada deixará cidades como Los Angeles a seco no Verão. O fornecimento alimentar do mundo, especialmente nos trópicos, também será afectado mas ainda que a maioria dos humanos ainda possa sobreviver este aquecimento, um terço das espécies actuais ficará extinta pelo desaparecimento do seu habitat.

3ºC

Os cientistas estimam que temos no máximo 10 anos para reduzir as emissões globais de carbono se queremos estabilizar as temperaturas no intervalo de dois graus acima das temperaturas actuais. O impacto de uma subida de dois graus já é maus mas muito pior virá se as emissões continuarem a subir.

Mas mais importante, 3ºC pode ser um ponto de viragem em que o aquecimento global saia de controlo, deixando-nos impotentes para intervir à medida que as temperaturas sobem. O centro deste desastre previsto é a Amazónia, onde a floresta tropical, actualmente com milhões de quilómetros quadrados, pode arder numa bola de fogo de proporções épicas. 

Projecções feitas com modelos de computador mostram secas cada vez mais graves que tornam as árvores amazónicas, sem uma evolução em presença de fogo, mais susceptíveis a arder. Quando esta secura ultrapassar um limiar crítico, qualquer fagulha pode desencadear uma tempestade de fogo que destrói todo o ecossistema da floresta tropical húmida. Uma vez as árvores desaparecidas, surge o deserto e o carbono libertado pela sua queima será acompanhado pelo libertado do solo. Isto pode elevar as temperaturas globais ainda mais 1,5ºC, levando-nos directamente para o mundo dos 4ºC.

Mas bastam 3ºC para tornar cada vez mais zonas do planeta inabitáveis pela seca e pelo calor. No sul de África, uma vasta zona centrada no Botswana pode voltar a ver dunas, tal como antes se referiu para os Estados Unidos. Esta situação destruirá a agricultura e conduzirá milhões de refugiados climáticos para fora da zona. A mesma situação pode acontecer na Austrália, onde a maior parte do continente estará agora fora das zonas com precipitação regular.

Com os eventos climáticos extremos cada vez mais frequentes, furacões podem aumentar de poder em meia categoria acima dos actuais máximos de cinco, o fornecimento de alimento do mundo pode ficar criticamente ameaçado. Por esse motivo, milhares de milhões de pessoas deslocar-se-ão das zonas tropicais e subtropicais para as latitudes médias. Conflitos surgirão devido à falta de água e alimento.

No norte da Europa e Reino Unido secas de Verão alternarão com inundações extremas no Inverno, à medida que as tempestades torrenciais atravessarem o Atlântico, talvez inundando costas vulneráveis com a subida do nível do mar. As zonas ainda capazes de produzir alimentos e se sustentar a si próprias tornar-se-ão as propriedades mais valiosas do planeta, cobiçadas por milhões de refugiados climáticos vindos de sul.

4ºC

Com quatro graus outro ponto de viragem deverá ser ultrapassado, quem sabe até mais cedo. O momento chega à medida que as centenas de milhares de milhões de toneladas de carbono aprisionadas na permafrost árctica, em especial na Sibéria, começarem a derreter, libertando metano e dióxido de carbono em enormes quantidades. Ninguém sabe a velocidade a que isto vai acontecer, ou qual o seu efeito nas temperaturas globais mas esta incerteza científica é causa de preocupação e não de complacência. Toda a calote polar do oceano Árctico irá desaparecer, deixando o pólo norte em água aberta pela primeira vez nos últimos três milhões de anos. A extinção de ursos polares e outras espécies dependentes do gelo será então uma certeza.

A calote polar sul também será fortemente afectada, podendo mesmo parte dela cair para o mar à medida que a subida deste último for corroendo a sua base. Isso eventualmente levará a uma subida de mais 5 metros ao nível médio do mar. Novamente a escala de tempo é incerta mas à medida que o nível do mar sobe as zonas costeiras estarão em permanente alteração. Grandes áreas costeiras e arquipélagos inteiros serão submersos.

Na Europa, novos desertos cobrirão a Itália, Espanha, Portugal, Grécia e Turquia, o Sahara terá saltado o estreito de Gibraltar. Na Suíça as temperaturas de Verão atingirão os 48ºC, mais parecendo Bagdade que Basileia. Os Alpes estarão tão nus de neve e gelo que parecerão as montanhas Atlas, os glaciares restarão apenas nos cumes mais altos, como no Monte Branco. O tipo de clima que hoje existe em Marraquexe existirá no sul de Inglaterra, com temperaturas de Verão perto dos 45ºC. A população europeia poderá ser obrigada a migrar para norte.

5ºC

Para descobrir como seria o planeta com cinco graus de aquecimento, temos que abandonar os modelos e aventurar-nos muito para trás no tempo geológico, até ao início do período Eoceno. Fósseis de espécies subtropicais, como crocodilos e tartarugas, foram encontrados no alto árctico canadiano há 55 milhões de anos, quando a Terra sofreu um súbito e dramático aquecimento global. Estes fósseis também mostram árvores na costa da Groenlândia e o oceano Árctico tinha temperaturas de 20ºC a 200 km do pólo norte. Não havia gelo em nenhum dos pólos e as florestas cresciam no interior da Antárctica.

O evento de efeito de estufa do Eoceno fascina os cientistas não apenas pelos seus efeitos, que levaram a uma importante extinção em massa nos oceanos, mas também devido à sua causa provável: hidratos de metano. Esta substância improvável, uma espécie de combinação gelada de metano e água que apenas é estável a baixas temperaturas e pressões elevadas, pode ter-se soltado para a atmosfera a partir do fundo do mar num imenso "arroto oceânico", levando a uma subida das temperaturas globais (o metano é um gás de efeito de estufa ainda mais poderoso que o dióxido de carbono).

Actualmente, grandes quantidades destes mesmos hidratos de metano permanecem debaixo das plataformas continentais. Com o aquecimento dos oceanos, podem ser libertadas novamente, num terrível eco do evento de há 55 milhões de anos. No processo, o fundo do mar pode afundar à medida que o gás é libertado, causando enormes tsunamis que devastarão as costas ainda mais.

Mais uma vez, ninguém sabe até que ponto este cenário apocalíptico é provável. As boas notícias é que pode levar vários séculos para a água aquecida chegar ao fundo dos oceanos e libertar o metano armazenado, as más notícias é que pode acontecer muito mais depressa em zonas mais rasas como no Árctico. Também é importante perceber que o efeito de estufa do início do Eoceno levou pelo menos 10 mil anos a acontecer, actualmente podemos fazer a mesma proeza em menos de um século.

6ºC

Se há um episódio da história da Terra que devemos mesmo tentar não repetir, certamente é o da catástrofe que atingiu o planeta no final do período Pérmico, há 251 milhões de anos. No final desta calamidade, mais de 95% das espécies estavam extintas.

A extinção em massa do final do Pérmico foi o mais próximo que o planeta alguma vez esteve de se tornar outra rocha sem vida à deriva no espaço. A causa precisa desta situação permanece por esclarecer mas é inegável é que esteve associada a um super-evento de gases de efeito de estufa. Os isótopos de oxigénio presentes nas rochas da época sugerem que as temperaturas subiram seis graus, talvez devido a um arroto de metano ainda maior do ocorrido há 200 milhões de anos, no Eoceno.

Os estratos sedimentares mostram que a maioria do coberto vegetal foi removido numa orgia gigantesca de erosão do solo. As rochas também revelam um pico de actividade fúngica, devida ao apodrecimento de plantas e animais. Ainda mais cadáveres foram arrastados para os oceanos, ajudando a torná-los estagnados e anóxicos. Os desertos invadiram a Europa central e podem mesmo ter chegado perto do círculo polar árctico.

Um estudo científico que analisou os mecanismos de matança do final do Pérmico sugere que explosões de hidrato de metano “podem ter destruído a vida terrestre quase por completo". Agindo de forma muito semelhante às chamadas bombas de vácuo actuais, gigantescas erupções oceânicas de metano podem ter libertado energia equivalente a 10 mil vezes o total das armas nucleares do mundo.

Seja o que for que tenha acontecido nessa altura e que levou ao desaparecimento de 95% da vida na Terra, deve ter sido muito grave e ainda que seja errado imaginar a história a repetir-se tal e qual, certamente devemos tentar aprender as lições de um passado distante. Se nos ensinam alguma coisa é que perturbar o termóstato climático do nosso planeta é algo que fazemos por nossa conta e (muito elevado) risco.

Adaptado de Mark Lynas com base no seu livro Six Degrees: Our Future on a Hotter PlanetTOPO

Sinais das alterações climáticas e suas consequências Degelo da permafrost Libertação de dióxido de carbono e metano para a atmosfera, Perda de habitat para muitas espécies, Extinções
Recuo do gelo marinho no Árctico Redução do albedo, Aumento do teor de vapor de água na atmosfera, Perda de habitat, Extinções
Degelo da Groenlândia Aceleração do movimento dos glaciares devido à lubrificação da água de fundo e degelo dos glaciares terrestres, Subida do nível dos oceanos, Aumento do teor de água doce no oceano Árctico e interrupção da circulação termoalina, Alteração do padrão de distribuição do calor, Perda de habitat, Extinções
Alterações na biologia e comportamento dos organismos Sapos acasalam dez dias antes do habitual, flores e plantas 'sobem' as encostas das montanhas, borboletas e mosquitos deslocam-se para latitudes cada vez mais elevadas
Escassez de água potável
Inundações Calor faz expandir a água logo eleva o nível do mar, Alterações nos padrões de precipitação em zonas cruciais como os deltas do Mississípi, Ganges, Tamisa
Culturas antigas cuja derrocada actualmente é atribuída a alterações climáticas naturais:
  • Acádia na Babilónia
  • Maia no Iucatão
  • Tiwanaki nos Andes
  • Egipto antigo
Todas estas culturas desapareceram de repente, quando no pico do seu esplendor, devido a alterações naturais e não previsíveis por elas. Na altura foram atribuídas à ira dos deuses mas o que nos espera é conhecido, previsível e só a nós pode ser atribuído. Teremos aprendido alguma coisa?TOPO
Temas relacionados: UNFCCC   Um dia na vida da Terra   Relógio da Terra   Impacto Humano    Extinção  

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