IV Encontro Nacional da Anppas

As Emissões Antropogênicas Pré-Revolução Industrial Afetando o
Clima do Planeta
Nos últimos mil anos, os níveis de gás carbônico sofreram quedas de até 10ppm
durante pequenos intervalos que variavam de algumas décadas a séculos.
Considerando que o crescimento de CO2 é atribuido às atividades humanas, principalmente a
agrícola, tais quedas na Idade Média deveriam refletir algum evento que tivesse afetado a
produtividade rural. Guerras, enchentes e secas foram levantadas como possíveis causas.
Contudo, tais eventos são localizados e de curta duração, não suficientes para explicar o
observado. Uma hipótese mais plausível é a de grandes epidemias que possuiam grande
abrangência e afetavam por mais tempo as populações. Se buscarmos equivalências entre as
quedas verificadas nos registros no gelo de Taylor Dome e Law Dome7
e grandes
epidemias, vê-se as seguintes correspondências:

A primeira queda, entre 2.000 e 1.500 anos atrás, coincide com a epidemia de varíola na China que durou de 265 d.c e 313 d.c; a praga de Justiniano (540 d.c. – 542 d.c.) dizimou 25% da população da Europa e norte da África;

A segunda queda nos níveis de CO2 observada em ambos os registros (mais acentuada
na Taylor Dome) entre 1.000 e 500 anos atrás; coincide com a pandemia de peste
bulbônica do século XIV que atingiu Europa e Ásia e chegou a eliminar metade da
população em determinadas áreas.
Epidemias de peste bulbônica periódicas assolaram a
Europa no período entre o século XVI e XVIII.


Durante grandes epidemias,
a população evadia do
campo, abandonando os
feudos e propriedades
rurais, os quais rapidamente
davam lugar a floresta. Em
episódios nos quais havia
uma mortalidade alta, o
crescimento da floresta
sequestrava carbono,
refletido nos intervalos de
queda dos níveis
atmosféricos de CO2
durante a Idade Média.

Entretanto, um ou dois séculos depois as fazendas eram reocupadas e a mata novamente
derrubada, emitindo de volta o CO2 antes fixado na forma de biomassa. Estimativas de quanto de carbono teria sido sequestrado pelo reflorestamento de áreas abandonadas durante esses
eventos correspondem as quedas de até 10ppm nas concentrações de dióxido de carbono.

Efeitos das emissões antropogênica pré-industriais de gases estufa
O aumento gradual das concentrações de metano e gás carbônico permitiram que o sistema
climático entrasse em equilibrio térmico com as forças radiativas.
Estima-se que o aumento de 250ppb de metano seja responsável pelo acréscimo de 0,25 °C na média global e os 40ppm de dióxido de carbono responsável por 0,55 °C, ocasionando um aumento aproximado de 0,8°C nas temperaturas médias globais. Em altas latitudes esse aumento foi de até 2 °C.
O aquecimento foi diluído em 8 mil anos e, por ter sido lento, passou desapercebido; o aumento da temperatura vivido por uma geração era muito pequeno para ser sentido. Em contrapartida, as emissões antrópicas dos últimos 200 anos geraram um aquecimento médio global de 0,45 °C.

Acredita-se que
esse aquecimento
pré-industrial,
apesar de pequeno,
impediu o início de
uma nova era glacial
entre 5 e 3 mil anos
atrás, uma vez que
as temperaturas
mais amenas nas
altas latiudes limitou
o surgimento e
expansão dos
núcleos de
glaciação do
Hemisfério Norte e
Sul. Modelos de
balanço energético
indicam que sem
esse aquecimento
pré-industrial as
temperaturas no
Norte do Canadá
teriam sido baixas o
suficiente para
permitir a expansão de geleiras.


HIPÓTESE DO RETARDAMENTO DE UMA NOVA GLACIAÇÃO
DEVIDO A EMISSÕES ANTROPOGÊNICAS PRÉ-INDUSTRIAIS

Testemunhos de gelo obtidos do lago Vostok relativos aos últimos 400 mil anos permitiram
sintonizar a periodicidade da variação das concentrações de metano e gás carbônico atmosféricos
e ciclos astronômicos de radiação solar. Tendo em mãos esses dados, é possivel detectar
anomalias no comportamento atmosférico desses gases nas últimas centenas de milhares de
anos com grande grau de confiança (Ruddiman et al., 2005).

Como já discutido previamente, comparações feitas tendo como base as últimas três
interglaciações demonstraram um comportamento fora do esperado para estes gases durante a
interglaciação do Holoceno. Críticos reclamam que tal comparação pode levar a conclusões
equivocadas, uma vez que alguns parâmetros diferem entre si, tais como insolação e
excentricidade da órbita terrestre . Portanto, devemos comparar as tendências atuais com as de
outros períodos nos quais a insolação e concentrações de gases variaram de forma similar aos do
Holoceno. Análises feitas a partir de amostras do lago Vostok mostraram um comportamento da
insolação análogo ao que ocorreu no Holoceno a cerca de 400 mil anos, tendo seu mínimo
datado em 397 mil anos atrás. O testemunho indicou uma queda nos níveis de metano e gás
carbônico, estacionando próximo de 445ppb e 252ppm respectivamente, pouco antes do mínimo
de insolação . Esses dados reforçam as projeções feitas para estes gases ao longo do
Holoceno segundo a teoria orbital das monções . Alguns modelos climáticos
apontam que o gelo deveria ter atingido seu volume mínimo a 6 mil anos e, então, iniciar um
crescimento a partir de núcleos de glaciação do Canadá e Antártida. Comportamento parecido
ocorreu no período ( 400 mil anos atrás) tomado como referência às condições modernas, dando
força a hipótese que as geleiras deveriam estar em franca expansão nos dias atuais.

Para verificar tal possibilidade, dois experimentos foram feitos usando o modelo climático
GENESIS 2. O primeiro experimento simulava o cenário climático atual tendo como base as
concentrações atmosféricas de metano e gás carbônico relativos a 1980 (1.653 ppb e 345 ppm,
respectivamente). Para avaliar o grau de confiabilidade, a simulação foi comparada com as
médias climatológicas dos últimos 50 anos, obtendo um resultado próximo ao observado.

O segundo
experimento
simulou o cenário
atual sem as
contribuições
antropogênicas
tanto préindustriais
como
industriais
(cenário de baixas
concentrações de
gases de efeito
estufa). As
concentrações de
metano e gás carbônico.
utilizados foram respectivamente 450ppb e 240ppm, valores esses que seriam os atuais caso
suas concentrações seguissem a tendência natural.
Os resultados obtidos mostram uma diferença de cerca de 2 °C nas médias de
temperatura quando comparamos o cenário-controle e o cenário sem as contribuições humanas.
Em altas latitudes essa diferença pode ser ainda maior, chegando a 4°C durante o inverno do
hemisfério Sul e 4-5°C ao longo do inverno Ártico . O cenário de baixas concentrações
de gases do efeito estufa apontou para uma persistência maior da cobertura de neve durante o
verão na Ilha Baffin e no platô de Labrador (ambos no norte do Canadá). Neste cenário,
atualmente, regiões da Ilha Baffin estariam sob condições típicas de uma glaciação incipiente e
regiões do Labrador e da Baia Hudson estariam próximas desse limiar; já no cenário-controle a
neve desaparecia no verão. Sabemos hoje que as últimas regiões a terem suas placas de gelo
derretidas após a última glaciação foram exatamente estas apontadas acima. Apesar de apenas
especulação, é razoável crer que essa regiões sejam áreas de "nucleação glacial", ou seja, áreas
onde principia-se a expansão do gelo durante o início das eras glaciais.


Os resultados obtidos pelo GENESIS 2 provavelmente subestimam a real quantidade de neve
que teríamos no Canadá, uma vez que não leva em conta alguns parâmetros, tais como
retroalimentações positivas oriundas da mudança da vegetação (intimamente relacionado ao
albedo) e a dinâmica oceânica. Talvez futuros modelos possam corrigir as simplificações do
modelo usado e dar um quadro mais próximo do que seria a realidade da Terra.


HIPÓTESE TÊNDENCIA A UM AQUECIMENTO GLOBAL NATURAL:
EMISSÕES HUMANAS COMO AGENTE POTENCIALIZADOR

A teoria proposta por Ruddiman et al. apresentada nesse trabalho afirma que estaríamos na
eminência de uma nova era glacial se não fosse o aquecimento resultante das emissões
antrópicas industriais e pré-industriais. Tal conclusão foi inferida a partir de modelos
paleoclimáticos e comparações entre as condições atuais e os registros referentes aos três
últimos períodos interglaciais.
Entretanto, tal hipótese não é unânime no meio acadêmico. Berger e Loutre (2002)
apresentaram diferentes projeções que apontam para um longo período de aquecimento natural
nos próximos 50 mil a 70 mil anos. Acredita-se que, em escala geológica, os ciclos climáticos são
determinados pela insolação (quantidade de radiação que chega aos níveis mais altos da
atmosfera). Esta, por sua vez, está relacionada à excentricidade da órbita terrestre. Quanto maior
a excentricidade, maior a variação da insolação. Podemos observar na figura 10 que uma maior
variação da excentricidade da órbita terrestre durante os dois últimos ciclos glaciais foram
acompanhadas por grandes variações na insolação (chegando até a variações de 125 W/m²), o
que explicaria um período curto entre as glaciações. Ao se observar as projeções para os
próximos 130 mil anos, vê-se um período de aquecimento mais pronunciado, conseqüência de
uma variação pequena da excentricidade, o que poderia resultar em um intervalo mais conspícuo antes da próxima glaciação. Em outras palavras, não poderíamos usar como referência os últimos
200 mil anos para projeções climáticas de curto prazo.

Analisando-se o volume de gelo, três
cenários para as concentrações de CO2
foram considerados para o futuro: (1) valores do último ciclo
glaciação/interglaciação (linha contínua);
(2) atmosfera com 750 ppm resultantes
das emissões antrópicas, projeção na
qual o volume de gelo chegaria a zero,
incluindo derretimento total do gelo da
Groelândia,
concentração constante de 210ppm
indicando a situação hipotética de
ausência dos gases estufas
antropogênicos

Independente do cenário, os pontos
encontram-se num horizonte de 70 mil Anos.

A Teoria de Gaia ressurge com força, assumindo seu papel de reguladora do planeta Terra
Prospecções realizadas no lago Vostok e no Domo C nos mostram que a
variação do clima não demonstrou um padrão uniforme no último milhão de anos, alternando
ciclos caracterizados por pequenas amplitudes nos valores de temperatura e outros apresentando
amplitudes maiores.


Caso estes modelos estejam corretos, o homem não teria retardado o início de uma nova
era glacial como propôs Ruddiman, mas sim reforçado um período naturalmente longo de
aquecimento global. Isso demonstra a dificuldade em chegar a projeções seguras para o futuro,
característica de uma ciência como a paleoclimatologia, que trabalha com cenários não mais
existentes, reconstruídos a partir de evidências, sob a óptica investigativa de um observador, que
por mais imparcial que seja não está imune a sua subjetividade.


CONCLUSÕES
A visão mais aceita, tanto dentro da academia quanto na sociedade, acredita que as
contribuições antrópicas só adquiriram um papel significativo após a revolução industrial, a partir
da qual o modo de produção, consumo e fontes enérgéticas (principalmente combustíveis fósseis)
lançaram na atmosfera bilhões de toneladas de gases estufa. Entretanto, uma abordagem
multidisciplinar, levando em conta dados históricos, paleoclimáticos, paleobotânicos,
antropológicos e modelos climáticos apontam para um papel determinante do homem no
aquecimento global muito antes do século XIX.

Aspecto importante a levantar é a hipótese de Ruddiman de que estaríamos em uma
ascensão de um período glacial, com temperaturas médias inferiores a atuais (-2 °C e -4,5 oC) nas
regiões equatorial e na Groelândia respectivamente, o que poderia trazer transtornos diferentes
dos atualmente vivenciados, como aumento da camada de gelo nos pontos embrionários
(Antártida, Groelândia); diminuição de terras agricultáveis, redução da taxa de evaporação e
conseqüêntemente diminuição nos índices pluviométricos em partes do globo (hemisfério norte
prinicipalmente). Em contrapartida, Berger e Loutre recentemente apresentaram uma hipótese
que defende uma tendência natural de aquecimento climático durante os próximos milênios.
Nesse caso, os gases provenientes de fontes antropogênicas estariam potencializando o processo.


Independente de qual das duas hipóteses esteja mais coerente com a realidade, a
contribuição humana para o aquecimento global é indiscútivel e, portanto, pelo menos a curto
prazo (dentro de uma perspectiva geológica), influencia a dinâmica do sistema climático, com
consequências ainda não totalmente esclarecidas. Uma ação conjunta entre a comunidade
científica, sociedade em geral, organizações e governos deve ser empreendida na busca de
soluções que evitem um colapso climático nas próximas décadas.


As medições de climas passados e a coleta de dados podem frustrar-se. Os dados
instrumentais normalmente são incompletos porque se concentravam em eventos extremos e não
em datação diária e persistente do clima local. Glaciais podem destruir evidências avançadas e as
capas de gelo ao derreter distorcem a visualização das linhas das camadas sobrepostas de neve,
ocasionando medições erradas das diferentes sobreposições. Nos solos dos lagos e oceanos
criaturas podem borrar os sedimentos depositados por milhares de anos. A Paleoclimatologia
deve buscar em todas as alternativas plausíveis, maneiras para aprimorar suas medições, e
construir alicerces sólidos de confiabilidade em seus dados.


REFERÊNCIAS
AUGUSTIN, L. et al. Eight glacial cycles from an antartic ice core. Nature. V. 429, p. 623 – 628,
2004.
BERGER, A.; LOUTRE, M. F, . An exceptionally long interglacial ahead ? Science. V. 297, p. 1287
– 1288, 2002.
DEMARTTHON, F. Spotlight on the polos, CNRS International magazine. n. 6, p. 18 – 23, 2007.
ESCALON, S. The sight of climate change, CNRS International magazine. n. 6, p. 26 – 29, 2007.
GIBBARD, P. ; van KOLFSCHOTEN, T. The Pleistocene and Holocene Epochs. In: Gradstein, F.
M. ; Ogg, J. G. ; Smith, A. G. (eds.), A geologic time scale 2004, Cambridge University Press, p.
441 – 452, 2004.
RUDDIMAN, William F. The anthropogenic greenhouse era began thousands of years ago.
Climate Change. N. 61, p. 261 – 293, 2003.
RUDDIMAN, W. F,, VAVRUS, S. J., KUTZBACH, J. E., A test of the overdue-glaciation hypotesis,
Quaternary Science Review, n. 24, p. 1 -10, 2005.

As Emissões Antropogênicas Pré-Revolução Industrial Afetando o
Clima do Planeta
http://www.anppas.org.br/encontro4/cd/ARQUIVOS/GT15-408-299-20080511163608.pdf
4,5 e 6 de junho de 2008
Brasília - DF – Brasil