Afetadas, nuvens não poderão proteger planeta contra aquecimento global

por Carlos.Coimbra

Negacionistas do aquecimento global perdem seu último bastião: as nuvens


Imagem: NOAA

Na terça-feira, 12 de dezembro, foi publicado um novo estudo que recalcula o nível de aquecimento global mínimo e máximo dentro das próximas décadas. No mesmo estudo, um novo parâmetro de sensibilidade climática também foi apresentado. A publicação saiu na revista Nature, assinada por dois pesquisadores da Universidade de Stanford, Patrick Brown e Ken Caldeira.

Os cálculos levaram em conta o papel do mecanismo de formação das nuvens no processo climático, papel até há pouco tempo mal explorado nas complexas simulações de evolução do clima global. Nuvens, a médio e longo prazo, provocam aquecimento ou resfriamento da atmosfera?
O estudo aponta que o aquecimento global está alterando o mecanismo de formação das nuvens, o que impacta sobre o papel regulador das mesmas, amplificando consequentemente o aquecimento.

Como os principais negacionistas do aquecimento global usam as nuvens como uma espécie de coringa para explicar a estabilização das temperaturas em caso de uma grande emissão de gases estufa, o novo estudo acaba se configurando como uma marreta de destruição para este argumento, um dos poucos que ainda se salvava do pejo pseudocientífico.

Esse novo artigo da Nature sugere que, graças à computação da influência do aquecimento sobre o próprio processo de formação das nuvens, há um maior estreitamento da faixa que descreve o futuro aquecimento mínimo/máximo.

Pode-se fazer uma comparação com os estudos prévios baseados em projeções cruas que não evidenciaram de forma nítida o papel das nuvens (chamaremos aqui de projeção “sem nuvens”).

Por exemplo, para 2040, a projeção sem nuvens prevê uma faixa de aquecimento global (acima das temperaturas médias pré-industriais) que varia no mínimo de 1,5°C ao máximo de 2,3°C. O novo estudo, inserindo o papel do mecanismo de formação de nuvens, para o mesmo ano, projeta um aquecimento que varia de 1,7°C a 2,4°C. Vide o gráfico abaixo (a faixa azul indica projeções sem o papel das nuvens e a faixa vermelha é o resultado do novo estudo).


Imagem: http://www.nature.com/articles/nature24672

No entanto, a diferença entre estudos “sem nuvens” e o “com nuvens” se aprofunda para anos posteriores a 2040. Para 2060, por exemplo, o aquecimento, sem nuvens, vai de 2°C a 3,5°C; no novo estudo vai de 2,5°C a 3,6°C. Para 2080 o sem nuvens projeta uma faixa de 2,7°C a 4,8°C; o novo estudo projeta uma faixa de 3,4°C a 4,8°C. Para 2100 o aquecimento projetado nos estudos sem o papel das nuvens vai de 3,2°C a 5,9°C; no novo estudo, de 4,3°C a 5,9°C.

Perceba que o artigo confirma os valores máximos de aquecimento projetado pelos estudos sem inserção do papel das nuvens. O preocupante, no entanto, é que, ao inserir e melhorar a influência de novos processos no sistema climático, inserindo o papel das nuvens, o novo estudo sugere que os prováveis aquecimentos mínimos são bem superiores àqueles antes estimados. O que é muito preocupante, pois o cenário mais otimista piorou consideravelmente.

Como o IPCC compila a convergência dos muitos estudos sobre mudanças climáticas, muito provavelmente em próximos relatórios os resultados acima apresentados serão levados em conta.

A elevação da previsão para temperaturas mínimas ocorre porque, ao se inserir o papel das nuvens, é obtido um novo valor para a chamada “sensibilidade de equilíbrio climático”, ou simplesmente “sensibilidade climática”. Esse é um dos problemas mais básicos da climatologia e tenta responder à pergunta: o que acontece com o clima quando se dobra um determinado fator, como a concentração de gases estufa? De maneira resumida, a sensibilidade climática leva em conta todos os fatores que podem mudar o clima, especialmente concentrações de CO2. Nesse caso, a sensibilidade climática indicará o quanto a temperatura aumenta caso seja dobrada a quantidade de CO2 na atmosfera. O melhor valor até agora calculado apontava para 3,1°C. O novo estudo, levando em conta o papel das nuvens, sugere um novo valor de 3,7°C.

Mas quais os principais fatores que causam mudanças climáticas e qual é resumidamente o papel das nuvens no sistema climático?
1) Gases estufa: CO2 (de processos industriais, termoelétricas, queimadas, etc.), óxidos nitrosos (da queima de combustíveis nos automóveis e outros veículos), halocarbonos (como CFCs e outros) e metano (das atividades pecuárias, por exemplo) tendem a aquecer a atmosfera. O aquecimento ocorre porque as moléculas desses gases absorvem preferencialmente radiação infravermelha, exatamente aquela que causa a sensação de maiores temperaturas.  Parte desses gases estão naturalmente presentes na natureza, mas uma parte significativa tem origem em atividades humanas.
2) Aerossóis: material particulado como sal em suspensão, poeira, cinzas vulcânicas, entre outros, tende a causar resfriamento pois acaba espalhando a radiação solar que penetra no sistema, muitas vezes refletindo esta de volta para o espaço.
3) O albedo, índice relacionado à cor das superfícies, também pode refletir ou absorver mais radiação. Superfícies mais claras (desertos e superfícies de gelo) refletem mais e portanto resfriam mais o sistema; já as superfícies mais escuras absorvem mais calor e portanto aquecem mais o sistema.
4) A própria radiação do sol causa aquecimento, mas, ao contrário do que muitos acham, o sol não é o fator que mais aquece o sistema. Apesar de o sol ser a origem de todo calor que permeia a atmosfera, ele é uma estrela extremamente estável e apenas em momentos muito singulares, como a de tempestades solares, poderia produzir perturbações mais preocupantes.
5) As nuvens, conforme explicação a seguir.

Como relatado, as nuvens e seu impacto no balanço radiativo sempre foram o bastião mais bem estruturado para negar o aquecimento global. Isso porque elas poderiam ser reguladoras do clima, neutralizando o efeito aquecedor dos gases estufa.

De forma geral, as nuvens sempre foram mal compreendidas. Estabeleceu-se o conceito fundamental de que nuvens do tipo cumulus (aquelas mais brancas e densas, como chumaços de algodão) e as cumulus nimbus (aquelas densas e mais escuras que provocam tempestades) refletiriam mais a radiação solar, criando a tendência de resfriamento. Nuvens mais a altas e menos densas, como as cirrus (aquelas que parecem um fino “algodão doce” em dias muito ensolarados), deixariam uma maior quantidade de radiação solar entrar e portanto poderiam criar a tendência de aquecimento.

Os novos estudos no entanto demonstram que um aquecimento inicial leva o vapor d’água a se dissipar mais facilmente, formando menos nuvens cumulus. Uma menor quantidade de nuvens cumulus permite uma maior entrada de radiação solar no sistema, que é absorvida pelo solo (ou oceanos) e reemitida no espectro infravermelho, o que produz mais aquecimento. Dessa forma, o suposto papel regulador das nuvens é perdido e o sistema tende ao aquecimento.

Sem elementos naturais reguladores, não há saída: emissões maiores de gases estufa causarão efeitos cada vez mais drásticos.

Além dos fatores acima levantados, um mecanismo vital no clima é o chamado processo de “realimentação”. Esse processo explica se determinadas características climáticas serão acentuadas ou amortecidas com o decorrer do tempo. Por exemplo, um aquecimento inicial tende a derreter algumas superfícies geladas. Menos gelo, menos reflexão e portanto mais aquecimento. Mais aquecimento, mais derretimento e assim por diante. Assim, há processos de realimentação positiva (aumento exponencial do aquecimento) ou de realimentação negativa (aumento exponencial de resfriamento). O clima é uma figura complexa pois muitos fatores atuam em conjunto e vários sistemas de realimentação atuam no processo. O grande medo de cientistas e ambientalistas é que os pequenos aquecimentos que estamos presenciando agora possam causar uma tragédia exponencial no futuro.

O grande problema no argumento de alguns negacionistas é que os fatores climáticos são muitas vezes vistos isoladamente. Isso gera falácias como “o CO2 emitido pela humanidade é uma perturbação muito pequena e não altera o clima”. No entanto, levando em conta o complexo sistema de realimentações, pequenas perturbações no clima podem se tornar grandiosos pesadelos ambientais.

Embora seja missão difícil, cortar emissões torna-se ação ainda mais urgente. Não é tarefa fácil pois tais cortes dependem de políticas efetivas que estimulem indústria e população a emitirem menos e os próprios agentes públicos a acharem soluções mitigadoras.

De resto, a partir da publicação dos últimos grandes estudos, especialmente este da Nature, os negacionistas do aquecimento global perdem o seu último grande bastião, as nuvens, que, como tudo indica, não nos salvará de nossa própria bomba relógio.

* Carlos H. Coimbra (twitter: @carloscoimbra9) é professor da Universidade Federal do Paraná e cientista da área da astrofísica e cosmologia. Gosta também de dar pitacos em áreas como meio ambiente, aproveitamento de energia e cultura em geral.

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