As Causas das Mudanças Climáticas

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Os cientistas atribuem a tendência de aquecimento global observada desde meados do século 20 ao expansão humana do “efeito estufa” 1 – aquecimento que ocorre quando a atmosfera captura o calor que irradia da Terra em direção ao espaço.

Certos gases na atmosfera bloqueiam o calor de escapar. Os gases de vida longa que permanecem semipermanentemente na atmosfera e não respondem física ou quimicamente às mudanças de temperatura são descritos como “forçando” as mudanças climáticas. Gases, como vapor d’água, que respondem física ou quimicamente às mudanças de temperatura são vistos como “feedbacks”.

Os gases que contribuem para o efeito estufa incluem:

  • Vapor de água. O gás de efeito estufa mais abundante, mas o mais importante, atua como um feedback para o clima. O vapor de água aumenta à medida que a atmosfera da Terra se aquece, mas também aumenta a possibilidade de nuvens e precipitação, tornando-os alguns dos mecanismos de feedback mais importantes para o efeito estufa.
  • Carbono dióxido de carbono (CO2). Um componente menor, mas muito importante da atmosfera, o dióxido de carbono é liberado por meio de processos naturais, como respiração e erupções vulcânicas, e por meio de atividades humanas, como desmatamento, mudanças no uso da terra e queima de combustíveis fósseis. Humanos aumentaram o CO2 atmosférico concentração em 47% desde o início da Revolução Industrial. Esta é a “força” de longa duração mais importante da mudança climática.
  • Metano. Um gás de hidrocarboneto produzido tanto por fontes naturais como atividades humanas, incluindo a decomposição de resíduos em aterros sanitários, agricultura e, especialmente, cultivo de arroz, bem como digestão de ruminantes e manejo de estrume associados à pecuária doméstica. Em uma base molécula por molécula, o metano é um ato muito mais ive gás de efeito estufa do que o dióxido de carbono, mas também um que é muito menos abundante na atmosfera.
  • Óxido nitroso. Um poderoso gás de efeito estufa produzido por práticas de cultivo do solo, especialmente o uso de fertilizantes comerciais e orgânicos, combustão de combustível fóssil, produção de ácido nítrico e queima de biomassa.
  • Clorofluorcarbonos (CFCs). Compostos sintéticos inteiramente de origem industrial usados em uma série de aplicações, mas agora amplamente regulamentados na produção e liberação na atmosfera por acordos internacionais por sua capacidade de contribuir para a destruição da camada de ozônio. Eles também são gases do efeito estufa.

Efeito do efeito estufa insuficiente: o planeta Marte tem uma atmosfera muito fina, quase toda dióxido de carbono. Por causa da baixa pressão atmosférica e com pouco ou nenhum metano ou vapor de água para reforçar o fraco efeito estufa, Marte tem uma superfície amplamente congelada que não mostra evidências de vida.

Muito efeito estufa: a atmosfera de Vênus, como Marte, é quase toda composta de dióxido de carbono. Mas Vênus tem cerca de 154.000 vezes mais dióxido de carbono em sua atmosfera do que a Terra (e cerca de 19.000 vezes mais que Marte), produzindo um efeito estufa descontrolado e uma temperatura superficial quente o suficiente para derreter o chumbo.

Na Terra, as atividades humanas estão mudando o efeito estufa natural. Ao longo do último século, a queima de combustíveis fósseis como carvão e petróleo aumentou a concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico. Isso acontece porque o processo de queima do carvão ou óleo combina o carbono com o oxigênio do ar para formar o CO2. Em menor grau, o desmatamento para agricultura, indústria e outras atividades humanas aumentou as concentrações de gases de efeito estufa.

As consequências da mudança do efeito estufa atmosférico natural são difíceis de prever, mas alguns efeitos parecem prováveis :

  • Em média, a Terra ficará mais quente. Algumas regiões podem aceitar temperaturas mais altas, mas outras não.
  • Condições mais quentes provavelmente levarão a mais evaporação e precipitação geral, mas as regiões individuais irão variar, algumas se tornando mais úmidas e outras mais secas .
  • Um efeito estufa mais forte aquecerá o oceano e derreterá parcialmente as geleiras e mantos de gelo, aumentando o nível do mar. A água do oceano também se expandirá se aquecer, contribuindo ainda mais para o aumento do nível do mar.
  • Fora de uma estufa, os níveis mais elevados de dióxido de carbono (CO2) atmosférico podem ter ambos positivos e efeitos negativos no rendimento das colheitas. Alguns experimentos de laboratório sugerem que níveis elevados de CO2 podem aumentar o crescimento das plantas. No entanto, outros fatores, como mudanças de temperatura, ozônio e restrições de água e nutrientes, podem mais do que neutralizar qualquer aumento potencial na produção. Se as faixas de temperatura ideais para algumas culturas forem excedidas, os ganhos anteriores possíveis no rendimento podem ser reduzidos ou totalmente revertidos.

    Extremos climáticos, como secas, inundações e temperaturas extremas, podem levar à perda de safras e ameaçar a subsistência dos produtores agrícolas e a segurança alimentar das comunidades em todo o mundo. Dependendo da cultura e do ecossistema, ervas daninhas, pragas e fungos também podem prosperar sob temperaturas mais quentes, climas mais úmidos e níveis elevados de CO2, e a mudança climática provavelmente aumentará ervas daninhas e pragas.

    Finalmente, embora o aumento do CO2 possa estimular o crescimento das plantas, a pesquisa mostrou que também pode reduzir o valor nutricional da maioria das culturas alimentares, reduzindo as concentrações de proteínas e minerais essenciais na maioria das espécies de plantas. As mudanças climáticas podem causar o surgimento de novos padrões de pragas e doenças, afetando plantas, animais e humanos e apresentando novos riscos para a segurança alimentar, a segurança alimentar e a saúde humana.2

O papel da atividade humana

Em seu quinto relatório de avaliação, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, um grupo de 1.300 especialistas científicos independentes de países de todo o mundo sob os auspícios das Nações Unidas, concluiu que “sa mais de 95 por cento de probabilidade de que as atividades humanas nos últimos 50 anos tenham aquecido nosso planeta.

As atividades industriais das quais nossa civilização moderna depende aumentaram os níveis de dióxido de carbono na atmosfera de 280 partes por milhão para 414 partes por milhão nos últimos 150 anos. O painel também concluiu que há “uma probabilidade melhor do que 95 por cento de que gases de efeito estufa produzidos pelo homem, como dióxido de carbono, metano e óxido nitroso, tenham causado grande parte do aumento observado nas temperaturas da Terra nos últimos 50 anos .

Irradiância Solar

O gráfico acima compara as mudanças de temperatura da superfície global (linha vermelha) e a energia do Sol que a Terra recebe (linha amarela) em watts (unidades de energia ) por metro quadrado desde 1880. As linhas mais claras / finas mostram os níveis anuais, enquanto as linhas mais pesadas / grossas mostram as tendências médias de 11 anos. As médias de onze anos são usadas para reduzir o ruído natural ano a ano nos dados, tornando as tendências subjacentes mais óbvias.
A quantidade de energia solar que a Terra recebe segue o ciclo natural de 11 anos do Sol de pequenas oscilações e reduções sem aumento líquido desde 1950. No mesmo período, a temperatura global aumentou significativamente. Portanto, é extremamente improvável que o Sol tenha causado a tendência de aquecimento global observada na última metade do século. Crédito: NASA / JPL-Caltech

É razoável supor que mudanças na produção de energia do Sol causariam mudanças no clima, uma vez que o Sol é a fonte fundamental de energia que impulsiona nosso sistema climático.

De fato, estudos mostram que a variabilidade solar teve um papel importante nas mudanças climáticas anteriores. Por exemplo, acredita-se que uma diminuição na atividade solar juntamente com um aumento na atividade vulcânica tenha ajudado a desencadear a Pequena Idade do Gelo entre aproximadamente 1650 e 1850, quando a Groenlândia esfriou de 1410 a 1720 e as geleiras avançaram nos Alpes.

Mas várias linhas de evidência mostram que o aquecimento global atual não pode ser explicado por mudanças na energia do Sol:

  • Desde 1750, a quantidade média de energia proveniente do Sol permaneceu constante ou aumentou ligeiramente.
  • Se o aquecimento fosse causado por um Sol mais ativo, os cientistas esperariam ver temperaturas mais altas em todas as camadas da atmosfera. Em vez disso, eles observaram um resfriamento na alta atmosfera e um aquecimento na superfície e nas partes mais baixas da atmosfera. Isso ocorre porque os gases do efeito estufa estão prendendo o calor na baixa atmosfera.
  • Modelos climáticos que incluem mudanças na irradiância solar não podem reproduzir a tendência de temperatura observada no último século ou mais sem incluindo um aumento nos gases de efeito estufa.
  1. Quinto relatório de avaliação do IPCC, 2014

    Estados Unidos Global Change Research Program, “Global Climate Change Impacts in the United States”, Cambridge University Press, 2009

    Naomi Oreskes, “The Scientific Consensus on Climate Change”, Science 3 de dezembro de 2004: Vol. 306 no. 5702 p. 1686 DOI: 10.1126 / science.1103618

  2. Agência de Proteção Ambiental dos EUA: “Impactos Climáticos na Agricultura e Abastecimento”

  3. Mike Lockwood, “Mudança Solar e Clima: uma atualização à luz do mínimo solar excepcional atual,” Proceedings of the Royal Society A, 2 de dezembro de 2009, doi 10.1098 / rspa.2009.0519;

    Judith Lean, “Cycles and trends in solar irradianc e e clima ”, Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, vol. 1, janeiro / fevereiro de 2010, 111-122.

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