Aquecimento global

Temperaturas globais na década de 1880 e 1980, comparadas à média no período entre 1951 e 1980.

Aquecimento global é o processo de aumento da temperatura média dos oceanos e do ar perto da superfície da Terra causado pelas emissões humanas de gases do efeito estufa, amplificado por respostas naturais a esta perturbação inicial, em efeitos que se autorreforçam em realimentação positiva. Esse aumento de temperatura vem ocorrendo desde meados do século XIX e deverá continuar no século XXI. Os principais gases estufa emitidos pelo homem são o dióxido de carbono e o metano, e decorrem de várias atividades humanas, especialmente a queima de combustíveis fósseis, o uso de fertilizantes e o desmatamento. Esses gases atuam obstruindo a dissipação do calor terrestre no espaço.

O declínio do gelo flutuante do Ártico é um dos sinais mais evidentes do aquecimento global. A animação mostra a redução entre 1979 e 2010.

O aumento nas temperaturas globais e a nova composição da atmosfera desencadeiam alterações importantes em vários sistemas da Terra. Afetam os mares, provocando a elevação do seu nível e mudanças nas correntes marinhas e na composição química da água, verificando-se acidificação, dessalinização e desoxigenação. Prevê-se uma importante alteração em todos os ecossistemas marinhos, com impactos na sociedade humana em larga escala. Afetam irregularmente o regime de chuvas, produzindo enchentes e secas mais graves e frequentes; tendem a aumentar a frequência e a intensidade de ciclones tropicais e outros eventos meteorológicos extremos como as ondas de calor e de frio; devem provocar a extinção de grande número de espécies e desestruturar ecossistemas em larga escala, e gerar por consequência problemas sérios para a produção de alimentos, o suprimento de água e a produção de bens diversos para a humanidade, benefícios que dependem da estabilidade do clima e da integridade de sua biodiversidade. O aquecimento e as suas consequências serão diferentes de região para região. A natureza destas variações regionais ainda é difícil de determinar de maneira exata, mas sabe-se que nenhuma região do mundo será poupada de mudanças, e muitas serão penalizadas pesadamente, especialmente as mais pobres e com menos recursos para adaptação. O Ártico é a região que está aquecendo mais rápido, verificando-se progressivo derretimento do permafrost e do gelo marinho, temperaturas recorde, secas mais intensas e profunda modificação em seus biomas, com desaparecimento de espécies nativas e invasões em massa por espécies exóticas. Geleiras de montanha em todo o planeta estão também em recuo acelerado, modificando seus respectivos ecossistemas e reduzindo a disponibilidade de água potável. Mesmo que as emissões de gases estufa cessem imediatamente, a temperatura continuará a subir por mais algumas décadas, pois o efeito dos gases demora até se manifestar totalmente em escala global. É evidente que a mitigação (mudança para um modelo econômico de baixa emissão) não acontecerá de imediato, por isso haverá necessidade de adaptação às consequências do aquecimento. Uma vez que as consequências serão tão mais graves quanto maiores as emissões de gases estufa, é importante que se inicie a diminuição destas emissões o mais rápido possível, a fim de minimizar os impactos sobre esta e as futuras gerações.

A Organização das Nações Unidas publica um relatório periódico sintetizando os estudos feitos sobre o aquecimento global em todo o mundo, através do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC). Estes estudos têm, por motivos práticos, um alcance de tempo até o ano de 2100. Todavia, já se sabe também que o aquecimento e suas consequências deverão continuar por séculos adiante, e algumas consequências, graves, serão irreversíveis dentro dos horizontes da atual civilização. Os governos do mundo em geral trabalham hoje para evitar uma elevação da temperatura média acima de 2 °C, considerada o máximo tolerável antes de se produzirem efeitos globais em escala catastrófica. Num cenário de elevação de 3,5 °C a União Internacional para a Conservação da Natureza e dos Recursos Naturais (IUCN) prevê a extinção provável de até 70% de todas as espécies hoje existentes. Se a elevação chegar ao extremo de 6,4 °C, que não está descartada, e de fato a cada dia parece se tornar mais plausível, pode-se prever sem dúvidas mudanças ambientais em todo o planeta em escala tal que comprometerão irremediavelmente a maior parte de toda a vida na Terra e desintegrarão os governos nacionais devido a causas múltiplas combinadas, como a fome, epidemias e o esgotamento em larga escala dos recursos naturais, levando a civilização como hoje a conhecemos ao colapso. Se considerarmos o futuro para além do limite de 2100, admitindo a queima de todas as reservas conhecidas de combustíveis fósseis, projeta-se aquecimento dos continentes de até 20 °C, "eliminando a produção de grãos em quase todas as regiões agrícolas do mundo", e criando um planeta "praticamente inabitável". Tal perspectiva é hoje plausível, uma vez que não há qualquer ímpeto popular ou político no sentido de se deixar intocadas as reservas ainda inexploradas. Pelo contrário, as pesquisas para utilizar hidrocarbonetos antes inviáveis, como as areias betuminosas do Canadá, as jazidas de petróleo do Ártico e o fraturamento hidráulico, propiciam a criação de novas fontes de gases estufa.

Embora a imprensa ainda alimente muitas controvérsias, frequentemente mal informadas, tendenciosas ou distorcidas, e haja grande pressão política e econômica para se negar ou minimizar as fortes evidências já reunidas, o consenso virtualmente unânime dos climatologistas é de que o aquecimento global está a acontecer inequivocamente, e precisa ser contido com medidas vigorosas sem nenhuma demora, pois os riscos da inação, sob todos os ângulos, são altos demais. O secretário-geral das Nações Unidas declarou que, de todas as ameaças ambientais contemporâneas, o aquecimento global é a maior e a mais grave, em vista dos seus efeitos múltiplos e do seu impacto generalizado sobre todo o mundo, e segundo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), "há evidências alarmantes de que importantes pontos de ruptura, que levarão a mudanças irreversíveis nos ecossistemas e no sistema do clima planetário, já podem ter sido alcançados ou mesmo ultrapassados". O Protocolo de Quioto, bem como inúmeras outras políticas e ações nacionais e internacionais, visam a redução das emissões de gases de efeito estufa. Em novembro de 2009 eram 187 os Estados que assinaram e ratificaram o protocolo. Todavia, as negociações intergovernamentais não têm sido frutíferas. Por outro lado, as evidências do problema do aquecimento global e suas consequências têm se avolumado ano a ano. O conhecimento e as tecnologias necessários para evitar a materialização das previsões mais pessimistas já existem, e de acordo com o PNUMA "devem ser aplicados imediata e agressivamente".

Terminologia

O termo "aquecimento global" é um tipo específico de mudança climática à escala global. No uso comum, o termo se refere ao aquecimento ocorrido nas décadas recentes, devido à influência humana. A Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima usa o termo "mudança climática" para mudanças causadas pelo homem, e "variabilidade climática" para outras mudanças.

O termo "alteração climática antrópica" equivale às mudanças no clima causadas pelo homem. O termo "antrópico" parece ser mais adequado do que "antropogênico", um cognato do inglês "anthropogenic", bastante usado neste assunto, inclusive em textos em português. Porém, segundo os dicionários Priberam, Aulete e Michaelis, em português "antropogênico" refere-se especificamente à antropogênese, a geração e reprodução humanas e às origens e desenvolvimento do homem como espécie (do grego ánthropos, homem + genesis, origem, criação, geração).

Já "antrópico" é referente àquilo que diz respeito ou procede do ser humano e suas ações, de maneira mais genérica (do grego anthropikos, humano). O dicionário Michaelis define como "pertencente ou relativo ao homem ou ao período de existência do homem na Terra". O dicionário Houaiss traz até mesmo, em uma de suas definições deste verbete, como "relativo às modificações provocadas pelo homem no meio ambiente" — daí a preferência pelo termo "antrópico", neste artigo, para designar as mudanças causadas pela influência humana.

História do clima

Comparação de 10 curvas procurando estimar a variação de temperatura na Terra nos últimos 2000 anos. O IPCC faz notar que os valores anteriores a 1860 são muito incertos porque os dados referentes ao Hemisfério Sul são insuficientes.

Variação de temperatura na Terra de 1860 até 2004.

A Terra, em sua longa história, já sofreu muitas mudanças climáticas globais de grande amplitude. Isso é demonstrado por uma série de evidências físicas e por reconstruções teóricas. Já houve épocas em que o clima era muito mais quente do que o de hoje, com vários graus centígrados acima da média atual, tão quente que em certos períodos o planeta deve ter ficado completamente livre de gelo. Entretanto, isso aconteceu há milhões de anos, e suas causas foram naturais. Também ocorreram vários ciclos de resfriamento importante, conduzindo às glaciações, igualmente por causas naturais. Entre essas causas, tanto para aquecimentos como para resfriamentos, podem ser citadas mudanças na atividade vulcânica, na circulação marítima, na atividade solar, no posicionamento dos polos e na órbita planetária. A mudança significativa mais recente foi a última glaciação, que terminou em torno de 11 mil anos atrás, e projeta-se que outra não aconteça antes de 30 mil anos.

Este último período interglacial, chamado Holoceno, também sofreu mudanças climáticas naturais, embora tenham sido um período de notável estabilidade, quando comparado às interglaciais anteriores. Houve variações perceptíveis, embora muito menores que a ocorrida na deglaciação, sendo provavelmente fenômenos localizados, como o período quente medieval ou a pequena idade do gelo, que são melhor explicadas por causas naturais. Muitas dessas mudanças, especificamente os períodos de aquecimento, são em alguns aspectos comparáveis às que hoje se verificam, mas em outros aspectos o aquecimento contemporâneo é distinto, e, se as projeções de aumento de cerca de 5 °C até 2100 se confirmarem, será uma alteração inédita nos últimos 50 milhões de anos da história do planeta, em particular no que diz respeito à velocidade do aquecimento.

A temperatura global aumentou em média 0,78 °C quando comparada às médias dos períodos 1850–1900 e 2003–2012. Esse aumento não pode ser explicado satisfatoriamente sem levarmos em conta a influência humana. A elevação na temperatura não foi, porém, linear, com várias oscilações para mais e para menos. Variações desse tipo são naturais e esperadas, mas a tendência geral é claramente ascendente, e isso as observações têm provado. De fato, há fortes evidências indicando que o aquecimento antrópico tem sido tão importante que reverteu uma tendência natural dos últimos 5 mil anos de resfriamento do planeta. Não só os gases estufa vêm aumentando. O aumento das concentrações de aerossóis atmosféricos, que bloqueiam parte da radiação solar antes que esta atinja a superfície da Terra e tendem a provocar o resfriamento, também retardou em parte o processo de aquecimento global. Desde 1979, as temperaturas em terra aumentaram quase duas vezes mais rápido que as temperaturas no oceano (0,25 °C por década contra 0,13 °C por década. As temperaturas na troposfera mais baixa aumentaram entre 0,12 e 0,22 °C por década desde 1979, de acordo com medições de temperatura via satélite. As variações registradas para o período 1979-2005 foram:

• global: 0,163 ± 0,046 °C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
• global: 0,174 ± 0,051 °C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005),
• global: 0,170 ± 0,047 °C/ década, GISS (Hansen et al., 2001).
• Hemisfério Sul, 0,092 ± 0,038 °C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
• Hemisfério Sul, 0,096 ± 0,038 °C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005)
• Hemisfério Norte, sobre terra: 0,328 ± 0,087 °C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
• Hemisfério Norte, sobre terra: 0,344 ± 0,096 °C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005),
• Hemisfério Norte, sobre terra: 0,294 ± 0,074 °C/ década, GISS (Hansen et al., 2001),
• Hemisfério Norte, sobre terra: 0,301 ± 0,075 °C/ década, (Lugina et al., 2006).

Emissões antrópicas de outros poluentes - em especial aerossóis de sulfato – podem gerar um efeito refrigerativo através do aumento do reflexo da luz incidente. Isso explica em parte o resfriamento observado no meio do século XX, embora isso possa também ser atribuído em parte devido à variabilidade natural.

O paleoclimatologista William Ruddiman argumentou que a influência humana no clima global iniciou-se por volta de 8.000 anos atrás, com o início do desmatamento florestal para o plantio e 5.000 anos atrás com o início da irrigação de arroz asiática. A interpretação que Ruddiman deu ao registro histórico com respeito aos dados de metano tem sido disputado.

Bases técnicas para medição e avaliação do aquecimento

Determinação da temperatura global à superfície

A determinação da temperatura global à superfície é feita a partir de dados recolhidos em terra, sobretudo em estações de medição de temperatura em cidades, e nos oceanos, por meio de navios e batitermógrafos. É feita uma seleção das estações a considerar, que são as tidas como mais confiáveis, e é feita uma correção no caso de estas se encontrarem perto de urbanizações, a fim de compensar o efeito de "ilha de calor" criado nas cidades. As tendências de todas as seções são então combinadas para se chegar a uma anomalia de temperatura global – o desvio apurado a partir de uma determinada temperatura média de referência.

O método de cálculo varia segundo os procedimentos de cada instituição de pesquisa. Por exemplo, no Met Office do Reino Unido, o globo é dividido em seções (por ex., quadriláteros de 5º latitude por 5º longitude) e é calculada uma média ponderada da temperatura mensal média das estações escolhidas em cada seção. As seções para as quais não existem dados são deixadas em branco, sem as estimar a partir das seções vizinhas, e não entram nos cálculos. A média obtida é então comparada com a referência para o período de 1961-1990, obtendo-se o valor da anomalia para cada mês. A partir desses valores é então calculada uma média pesada correspondente à anomalia anual média global para cada Hemisfério e, a partir destas, a anomalia global. Às vezes a acurácia e a confiabilidade dessas medições são contestadas, ou se diz que há poucos dados, mas segundo o Met Office, existem imprecisões, certamente, mas elas são pequenas. Mesmo utilizando-se de métodos diferentes, as várias instituições de pesquisa que calculam este dado regularmente encontram valores similares.

Desde janeiro de 1979, os satélites da NASA passaram a medir a temperatura da troposfera inferior (de 1000m a 8000m de altitude) através da monitoração das emissões de microondas por parte das moléculas de oxigénio (O₂) na atmosfera. O seu comprimento de onda está diretamente relacionado com a temperatura (estima-se uma precisão de medida da ordem dos 0.01 °C). Não são, portanto, diretamente comparáveis à temperatura de superfície, mas a tendência de aquecimento apresentado por nas séries históricas de temperatura por satélite são bastante similares àquelas medidas por termômetros na superfície: enquanto os dados de superfície da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) mostram aquecimento de 0,154 °C por década, os dados da Universidade de Huntsville, Alabama, tomados a partir dos satélites da NASA, indicam 0,142 °C no mesmo período entre 1979 e 2012.

Sensibilidade climática

Várias estimativas de sensibilidade climática, a partir de diferentes abordagens. O círculo representa o valor mais provável de cada estimativa. A faixa representa a margem de incerteza abrangendo mais de 66% da probabilidade.

Mudanças nas concentrações de gases estufa e aerossois, na cobertura dos solos e outros fatores interferem no equilíbrio energético do clima e provocam mudanças climáticas. Essas interferências afetam as trocas energéticas entre o Sol, a atmosfera e a superfície da Terra. O quanto um dado fator tem a capacidade de afetar este equilíbrio é a medida da sua forçante radiativa. A sensibilidade climática, por sua vez, é como o sistema climático responde a uma certa forçante radiativa sustentada, e é definida praticamente como o quanto a temperatura média sobe em função da duplicação da quantidade de gás carbônico na atmosfera. Vários fatores podem alterar a resposta da natureza à forçante radiativa. Por exemplo, as emissões de gases e poeira em uma grande erupção vulcânica causam maior reflexão da luz solar de volta ao espaço, provocando resfriamento do sistema climático. Variações na concentração de vapor d'água também alteram o equilíbrio, ou a diminuição da calota polar ártica, assim como outros fatores.

O primeiro estudo desse tipo data de 1896, feito pelo sueco Svante Arrhenius. Daí em diante, inúmeros outros foram feitos, a partir de diversos conjuntos de dados e abordagens metodológicas, em países e épocas diferentes. Neles incluem-se tanto levantamentos empíricos, realizados a partir de dados paleoclimáticos ou medições instrumentais recentes, quanto cálculos teóricos baseados em simulações de computador – os modelos climáticos. O 5º Relatório do IPCC indica uma sensibilidade climática entre 1,5 e 4,5 °C, se a concentração de CO₂ subir para o dobro dos níveis pré-industriais, isto é, de 280 ppm para 560 ppm. Uma elevação acima de 4 °C foi considerada improvável em quase todos os modelos do IPCC. Uma elevação maior que 6 °C não foi excluída mas é muito improvável, e valores abaixo de 1 °C são extremamente improváveis. (vide nota ) Nenhum dos cenários matemáticos é otimista quanto à perspectiva oficial de conseguirmos manter o aquecimento em torno de 2 °C - isso se as metas oficiais forem atingidas -, e nenhum deu a esta possibilidade uma chance maior do que 50%. Em janeiro de 2013, a concentração do CO₂ atmosférico atingiu 395 ppm, e continua em ascensão. Projeções conservadoras apontam para mais de 700 ppm até 2100. A evolução das emissões, mantidas como vêm se mostrando até aqui, sugerem mais de 1000 ppm até o final do século.

Nenhum dos efeitos produzidos pelas forçantes climáticas é instantâneo. Devido à inércia térmica dos oceanos terrestres e à lenta resposta dos outros efeitos indiretos, o sistema climático da Terra leva mais de três décadas para se estabilizar sob novos parâmetros. Ou seja, o aquecimento experimentado atualmente é o resultado do acúmulo de gases emitidos até a década de 1970. Estudos de comprometimento climático indicam que, por esse motivo, ainda que os gases estufa se estabilizassem nos níveis do ano 2000, um aquecimento adicional de aproximadamente 0,5 °C ainda ocorreria devido a um efeito cumulativo retardado. Este aquecimento adicional é inevitável. Quaisquer que sejam os níveis atingidos em 2100 na concentração de gás carbônico, seus efeitos perdurarão por muitos séculos, pois o gás permanece na atmosfera por muito tempo.

Modelos climáticos

Ver artigo principal: Modelo climático

Um modelo climático é uma representação matemática de cinco componentes do sistema climático: atmosfera, hidrosfera, criosfera, superfície continental e biosfera. Estes modelos se baseiam em princípios físicos que incluem dinâmica de fluidos, termodinâmica e teoria de transporte radiativo. Podem incluir componentes que representam o movimento do ar, sua temperatura, nuvens, e outras propriedades atmosféricas; temperatura oceânica, salinidade, e circulação; cobertura de gelo continental e oceânica; a transferência de calor e umidade do solo e vegetação para a atmosfera; processos químicos e biológicos; entre outros. Porém, o comportamento natural destes elementos não foi suficiente para explicar as mudanças climáticas recentes. Apenas quando os modelos incluem influências humanas, como o aumento da concentração de gases estufa ou a mudança no uso da terra, é que eles conseguem reproduzir adequadamente o aquecimento recente. É significativo que nenhum dos modelos que excluem os fatores humanos pôde reproduzir as observações com fidelidade, enquanto apenas os que os incluíram conseguiram se aproximar satisfatoriamente das temperaturas observadas.

Para provar sua confiabilidade os modelos que estabelecem previsões futuras precisam reproduzir as observações reais registradas historicamente. Os modelos mais usados são globais, notoriamente imprecisos no que diz respeito a detalhamentos localizados, e certamente têm limitações e margens de erro, mas eles reproduzem com grande aproximação as mudanças do clima em escala global observadas no passado e atestadas por registros de vários tipos. Se a checagem com as séries históricas se confirma, pode-se usar o mesmo modelo de maneira reversa para prever o futuro com bom grau de confiabilidade. Mas, pelas suas limitações, os modelos não podem chegar ao nível do detalhe regional microscópico, e também porque não se pode saber antecipadamente como a sociedade responderá no futuro próximo a este desafio. Essa resposta, ainda incerta, introduzirá possivelmente novos fatores na equação, podendo mudar os cenários de longo prazo radicalmente para melhor ou para pior. De qualquer modo, para minimizar as incertezas, os modelos vêm sendo constantemente aperfeiçoados.

Apesar dos pesquisadores procurarem incluir tantos processos quanto possível, simplificações do sistema climático real são inevitáveis, uma vez que há limitações quanto à capacidade de processamento e disponibilidade de dados. Resultados dos modelos podem variar devido a diferentes projeções de emissões de gases, bem como à sensibilidade climática do modelo. Por exemplo, a margem de erro nas projeções do Quarto Relatório do IPCC de 2007 deve-se a (1) o uso de diversos modelos com diferentes sensibilidades à concentração de gases estufa, (2) o uso de diferentes estimativas das emissões humanas futuras de gases estufa, e (3) outras emissões provindas de feedbacks climáticos que não foram incluídas nos modelos constantes no relatório do IPCC, como a liberação de metano quando derrete o permafrost..

Os modelos não tomam o aquecimento como premissa, mas calculam, segundo as leis da física conhecidas, como os gases estufa vão interagir quanto ao transporte radiativo e outros processos físicos. Apesar de haver divergências quanto à atribuição de causas do aquecimento ocorrido na primeira metade do século XX, eles convergem no tocante ao aquecimento recente, a partir da década de 70, ter sido causado por emissões humanas de gases estufa. O realismo físico dos modelos é testado através da simulação do clima presente e passado, a partir dos dados conhecidos. De fato, as principais projeções do IPCC, quando comparadas às observações subsequentes, mostram-se precisas. Em alguns casos, como o aumento do nível do mar e a retração da calota polar Ártica, estas projeções mostraram-se conservadoras demais, com os eventos observados ocorrendo em ritmo bem mais rápido que o previsto.

As primeiras projeções e as observações subsequentes

A expressão "aquecimento global" não era conhecida até a década de 1970; ela só foi cunhada em 1975, num artigo do geoquímico Wallace Broecker publicado na revista Science. Nesta altura ainda não havia sido despertada a atenção geral para o fenômeno que a expressão descreve, e embora os cientistas há bastante tempo já soubessem que o homem poderia teoricamente afetar as condições climáticas do planeta, e que certos gases como o dióxido de carbono deviam estar envolvidos num efeito estufa, não se podia discernir exatamente como as mudanças aconteceriam. John Tyndall e Svante Arrhenius fizeram os estudos pioneiros no século XIX. Guy Stewart Callendar, baseando-se nas pesquisas deles, deixou outra contribuição fundamental em 1938. Analisando registros históricos mundiais, foi o primeiro a demonstrar documentalmente a atual tendência de elevação nas temperaturas, descobrindo que o mundo havia esquentado aproximadamente 0,3 °C nos 50 anos anteriores, e foi o primeiro a associar essa elevação às emissões de carbono derivadas das atividades humanas. Suas conclusões foram recebidas com bastante ceticismo e seu estudo caiu na obscuridade, em parte porque este campo de pesquisas recém começava a ser desbravado e havia muita incerteza, mas também porque ele era apenas um climatologista amador, mas seus gráficos se aproximam notavelmente das análises mais recentes, e em meados do século XX vários especialistas já chegavam a resultados semelhantes. Um deles, Roger Revelle, escreveu em 1965: "Em torno do ano 2000 a elevação nos níveis atmosféricos de CO₂ pode ser suficiente para produzir mudanças mensuráveis e talvez marcantes no clima, que quase certamente causarão mudanças significativas na temperatura e em outras propriedades da estratosfera", previsão que, na data apontada, havia se confirmado.

Nuvem de poluição sobre Kuala Lumpur. Além de causarem a maior parte do aquecimento global, as emissões gasosas derivadas da combustão de combustíveis fósseis, usados por exemplo em automóveis, indústrias e usinas termoelétricas, são uma das maiores causas da poluição atmosférica.

Nos anos 1970 o tema já estava sendo estudado em larga escala, multiplicando-se a bibliografia especializada, mas os cientistas do clima e os ambientalistas ainda não haviam ganhado força política para colocar suas conclusões nas mesas de negociação dos governos. Um dos trabalhos mais importantes desta década foi o Relatório Charney, publicado em 1979 pela National Academy of Science dos Estados Unidos, que enfocou claramente o problema e declarou-se que "se o dióxido de carbono continuar a se elevar, não há razão para duvidar que resultarão mudanças climáticas, e não há razão para acreditar que elas serão desprezíveis". Nos anos 80, foram feitos outros estudos dos impactos das emissões humanas de gases estufa em projeções futuras de temperatura. Dois destes trabalhos foram realizados em 1981 e 1988 por James Hansen, da NASA, um dos principais climatologistas do mundo. Além das limitações da época quanto aos dados e capacidade computacional disponíveis, havia incertezas quanto à própria sensibilidade climática, bem como à evolução das emissões humanas de gases estufa. Mesmo assim, ambos os trabalhos, quando comparados às observações subsequentes, mostram bastante precisão. O primeiro deles projetou evolução de temperatura ligeiramente inferior ao observado, e se baseou em cálculos que incluíam uma sensibilidade climática de 2,8 °C. O segundo, por sua vez, superestimou o aumento de temperatura, se baseando em uma sensibilidade climática de 4,2 °C. Tais resultados corroboram o consenso em torno da sensibilidade climática de cerca de 3 °C.

A Conferência de Toronto, realizada em 1986, foi a primeira a colocar o clima na pauta de debates, contando com a participação de um grupo de trabalho sobre os gases estufa, mas o grupo não tinha caráter oficial e não podia impor recomendações e práticas. Em 1988 Hansen levou seus resultados a uma audiência com o Congresso dos Estados Unidos, marcando uma das primeiras tentativas bem sucedidas da comunidade científica de alertar o poder público da necessidade de ação para limitar emissões de gases estufa. Sua representação recebeu larga divulgação na imprensa e o tema se tornou imediatamente popular, mas até a data havia grande cautela entre os cientistas na associação da elevação da temperatura com as atividades humanas. Desde então as pesquisas se multiplicaram, e a referida associação ganhou crescente grau de certeza com a compilação de numerosas evidências adicionais, embora ao mesmo tempo se levantasse grande polêmica sobre a confiabilidade dos achados e das previsões científicas.

A partir de 1990 o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), organizado sob a chancela da Organização Meteorológica Mundial (OMM) e do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), e coordenando uma equipe científica vasta composta de vários milhares dos melhores especialistas de todo o mundo, passou a publicar seus relatórios. O IPCC não produz pesquisa original, mas sintetiza o estado da arte neste tema. O relatório de 1990 já declarou que os gases estufa emitidos pelo homem já tinham alterado perceptivelmente a temperatura global, e previu que essas emissões, entre outras consequências, "vão amplificar o efeito estufa, resultando em média num aumento adicional na temperatura da superfície terrestre. O principal gás estufa, o vapor d'água, vai aumentar em resposta ao aquecimento global e fazer com que este também aumente". Em 2007 veio à luz o Quarto Relatório, confirmando, com muito elevado grau de confiança, que o homem é responsável pelo aquecimento presente, e detalhando com profundidade as evidências disponíveis e as condições atuais nos vários ecossistemas e na vida humana, bem como os impactos potenciais futuros sob diferentes cenários de emissão, sugerindo adicionalmente formas de combate às origens e efeitos do problema. Vários estudos independentes que vêm sendo realizados nos últimos anos divulgaram observações que se aproximam das faixas mais pessimistas dos cenários previstos pelo IPCC em 2007, e sugerem que as projeções anteriores, por mais preocupantes que já tenham sido, podem na verdade ter sido conservadoras em vários aspectos importantes.

Em 2015 foi concluída a publicação do Quinto Relatório do IPCC, apresentando a mais ampla e atualizada síntese do conhecimento científico sobre o aquecimento global, atualizando a situação e fazendo previsões com modelos mais sofisticados e dados observacionais novos. A bibliografia especializada sobre o tema mais que dobrou desde o último relatório, dando muito maior segurança sobre as conclusões da síntese do IPCC, e trazendo análises novas sobre dados antes não computados, que ampliaram consideravelmente o entendimento do fenômeno. Em essência, os resultados do novo documento aumentaram o nível de certeza sobre a origem humana do problema, confirmaram as tendências climáticas assinaladas nos relatórios anteriores e a gravidade das perspectivas futuras, e alertaram que os riscos da inação se tornam a cada dia maiores. No prefácio da publicação, o secretário-geral da OMM e o diretor-executivo do PNUMA fizeram uma declaração conjunta, dizendo:

"O relatório confirma que o aquecimento do sistema climático é inequívoco, e muitas das mudanças observadas não têm precedentes no intervalo entre as últimas décadas e milênios atrás: o aquecimento da atmosfera e do oceano, a redução da neve e do gelo, a elevação do nível do mar e a crescente concentração de gases estufa. Cada uma das últimas três décadas foi mais quente que qualquer outra década desde 1850. [...] A mudança climática é um desafio de longa duração, que requer ação urgente devido à velocidade e escala com que os gases estufa estão se acumulando na atmosfera, e devido aos riscos envolvidos em uma elevação de temperatura superior a 2 ºC. Hoje precisamos estar focados no essencial e na ação, senão os riscos se tornarão maiores a cada ano".

Para Suzana Kahn Ribeiro, que fez parte do grupo de pesquisadores brasileiros que colaboram com o IPCC, "o grande ganho (do novo relatório) é a comprovação do que tem sido dito há mais tempo, com muito mais informação sobre o papel dos oceanos, das nuvens e aerossóis". Mercedes Bustamante, uma das coordenadoras do grupo de trabalho 3, sobre a mitigação, aponta que também houve mudanças importantes em relação ao relatório anterior no sentido de unir o estudo do uso da terra e das florestas com o da agricultura, em vista da maior atenção que vem sendo dada à relação entre conservação da natureza e segurança alimentar.

O aquecimento global

Ver artigo principal: Mudança do clima

Evidências

Ver artigo principal: Recuo dos glaciares desde 1850, Subida do nível do mar

Recuo do Glaciar McCarty entre 1909 e 2004

Que está em andamento um aquecimento generalizado do planeta é fato comprovado por várias evidências concretas, e reconhecido como inequívoco pelo consenso dos climatologistas. As evidências são recolhidas através de estações meteorológicas, registros de paleoclima, batitermógrafos, satélites, entre outros métodos de medição. Elas incluem:

• O aumento na temperatura da atmosfera sobre terras e mares;

• O aumento no nível de umidade atmosférica, possível graças à maior capacidade de o ar quente reter vapor de água do que o ar frio;

• A retração da vasta maioria das geleiras;

• A diminuição da área coberta por neve;

• A retração do gelo oceânico global;

• Mudança na ocorrência geográfica de muitas espécies animais e vegetais de climas mais quentes em direção aos pólos, ou a altitudes mais elevadas;

• O aumento do conteúdo de calor oceânico, com o resultado de elevar-se o nível do mar pela expansão térmica;

• O adiantamento da ocorrência de eventos associados à primavera, como as cheias de rios e lagos decorrentes de degelo, brotamento de plantas e migrações de animais.

Esses dados dão provas materiais seguras de que o clima está realmente esquentando.

Distribuição geográfica

O aquecimento verificado não foi globalmente uniforme, o que era previsto em teoria já desde o trabalho seminal de Arrhenius em 1896. Os modelos climáticos esperavam que as regiões polares fossem as mais afetadas, que os continentes aqueceriam mais do que os oceanos, e que o Hemisfério Norte aqueceria mais que o Sul. O Hemisfério Norte tem muito mais terras firmes do que o Sul, que absorvem mais calor do que o mar. Os registros confirmam a previsão e indicam que a região próxima do Ártico aumentou suas temperaturas duas vezes mais rápido do que a média mundial nos últimos 100 anos. Algumas partes do Ártico já se aqueceram de 4 a 5ºC desde 1950, enquanto a média mundial elevou-se menos de 1ºC em todo o século XX. Projeções teóricas esperam que ele continue a experimentar os maiores índices de aquecimento.

A causa mais importante para essa diferença regional é a redução da cobertura perene de neve e gelo, já que eles, com sua brancura, têm grande capacidade de irradiação do calor recebido do Sol de volta para o espaço (albedo), mas também influem mudanças na cobertura de nuvens e alterações na circulação marítima. Todos esses efeitos podem ser potencializados pela grande estabilidade da baixa troposfera sobre o Ártico (a chamada inversão ártica), que tende a concentrar o calor junto à superfície, embora o real papel da inversão seja disputado. Um estudo de 2012 revelou que o derretimento acelerado do gelo na Groelândia está associado a modificações nas correntes de jato na alta atmosfera, que geram sistemas de bloqueio e aumentam o calor superficial, um fenômeno que não foi considerado nas avaliações do IPCC 4. Isso indica também a possibilidade de existirem outros elementos adicionais desconhecidos que influem na regulação do clima e podem potencializar o aquecimento global. O mesmo sistema pode estar sendo formado sobre Alasca, que vem enfrentando extremos recordes de temperatura, grandes incêndios florestais e derretimento do permafrost subterrâneo.

Uma rápida elevação na temperatura também é observada no sul do globo em trechos da Antártida, especialmente no centro-oeste e na Península Antártica, embora nestas regiões o fenômeno seja muito menos compreendido e muito mais polêmico pela menor disponibilidade de dados confiáveis e por estudos que trazem conclusões conflitantes. A causa do menor aquecimento observado no continente antártico é incerta, mas foi atribuída a um aumento na potência dos ventos, originada por sua vez por alterações na camada de ozônio.

Mapa do globo mostrando a anomalia térmica mundial da década 2000-2009 em comparação à média do período 1951-1980. As regiões mais aquecidas estão no Hemisfério Norte, próximas ao Ártico e nas zonas temperadas. No Hemisfério Sul as mudanças mais importantes são limitadas à Península Antártica. A diferente concentração do calor pelas várias regiões é consistente com os modelos teóricos.

O efeito estufa e a origem humana do aquecimento

Ver artigo principal: Causas do aquecimento global, Efeito estufa, Poluição atmosférica

Por efeito estufa entende-se a retenção de calor pela atmosfera, impedindo-o de se dissipar no espaço. O efeito estufa é um mecanismo natural fundamental para a preservação da vida no mundo e para a regulação e suavização do clima global, que oscilaria entre extremos diariamente se ele não existisse. Ele funciona como um amortecedor de extremos. Porém, mudanças na composição atmosférica podem desequilibrá-lo, fazendo com que passe a abafar demais o planeta, e é isso o que acontece hoje. Vários gases obstruem a perda de calor da atmosfera, dos quais os mais importantes são o vapor d'água, o gás carbônico (dióxido de carbono ou CO₂), o metano (CH₄), o óxido nitroso (NO₂) e o ozônio (O₃), chamados em conjunto gases do efeito estufa ou, abreviadamente, gases estufa.

Em tese, vários fatores poderiam ser responsáveis por um aquecimento do sistema climático terrestre. No que diz respeito ao aquecimento rápido observado desde a segunda metade do século XIX, no entanto, as evidências observadas, sintetizadas principalmente no Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, apontam que o aquecimento é uma realidade inequívoca e que sua origem deriva principalmente do efeito estufa intensificado pela atividade humana. É "extremamente improvável" (menos de 5% de chance) que essas mudanças sejam explicáveis sem qualquer interferência humana, especialmente considerando que nos últimos 50 anos a tendência das causas naturais sozinhas teria sido provavelmente resfriar o planeta.

Modificações na composição do ar por causas naturais já ocorreram antes na história da Terra, produzindo mudanças climáticas e ecológicas às vezes em larga escala. O diferencial contemporâneo é que mudanças importantes estão sendo agora induzidas pelo homem, cujas atividades geram gases estufa e os liberam na atmosfera, aumentando a sua concentração e provocando finalmente um aumento na retenção geral de calor. A responsabilização das atividades humanas por esta amplificação é apoiada por várias evidências:

Varição da concentração atmosférica de CO₂ nos últimos 400 mil anos.

Curvas de concentração na atmosfera de vários gases estufa no período 1976-2013: CO₂, NO₂, CH₄, CFC-12, CFC-11, HCFC-22 e HFC-134a. Apenas dois, dos menos importantes, mostram declínio recente. Todos os outros, inclusive os mais potentes, cresceram constantemente.

• A composição isotópica do CO₂ atmosférico indica que ele tem principalmente origem fóssil, derivando da combustão do petróleo, do gás natural e do carvão mineral, combustíveis fósseis de uso generalizado na sociedade moderna. A quantidade de O₂ também tem diminuído de forma consistente com a liberação de CO₂ por meio de combustão. Nos últimos 800 mil anos a concentração de CO₂ atmosférico manteve-se relativamente estável, variando de 170 a 300 ppm (partes por milhão). Contudo, desde a Revolução Industrial, iniciada em meados do século XVIII, a concentração atmosférica aumentou aproximadamente 35%, ultrapassando as 400 ppm em 2013. Nas últimas décadas, cerca de 80% desse aumento deriva da queima de combustíveis fósseis, e cerca de 20% advém do desmatamento e de mudanças nas práticas agrícolas. Dados da FAO mostram que o desperdício de alimentos é a terceira maior causa de emissões de carbono, respondendo pelo lançamento anual de 3,3 bilhões de toneladas de CO₂ e outros gases estufa na atmosfera.
• O CO₂ é o maior componente antrópico do efeito estufa, mas outros gases também estão elevando seus níveis atmosféricos. A elevação do metano se origina no uso de combustíveis fósseis e na agricultura, tendo passado de aproximadamente 715 ppb (partes por bilhão) pré-industrial para 1.774 ppb em 2005. Recentemente o papel do metano vem sendo reavaliado, e prevê-se que ele aumente muito sua contribuição para o efeito estufa à medida que derrete o permafrost das regiões frias, onde ele é estocado congelado em grandes quantidades. A elevação do óxido nitroso, devida principalmente ao uso de fertilizantes, variou de 270 ppb pré-industrial para 319 ppb em 2005, e os níveis de ozônio aumentaram de 25 para 34 ppb no mesmo período.

• Menos calor está escapando para o espaço. Num planeta em aquecimento, este fato é consistente apenas com um efeito estufa intensificado, pois analogamente a um cobertor (embora por mecanismos diferentes), ele retém o calor na atmosfera. Além disso, este calor é retido nas faixas de frequência correspondentes aos gases estufa, como o CO₂ e CH₄.

• Mais calor está retornando da atmosfera de volta à superfície. Esta evidência é o outro lado da moeda da evidência anterior, pois o calor que deixa de ser liberado ao espaço acaba retornando para a superfície. Também nesse caso, observam-se os padrões no espectro de frequência que indicam a ação dos gases estufa.

• O padrão de aquecimento nas diferentes profundidades dos oceanos é consistente com o que se esperaria com o aumento do efeito estufa atmosférico.

• A forma com que têm se aquecido as diferentes camadas da atmosfera é consistente com o padrão provocado pelo aquecimento por aumento do efeito estufa.

• As temperaturas noturnas têm aumentado mais do que as diurnas. Os invernos têm apresentado maior aquecimento do que os verões.

No seu conjunto, as evidências acima são consistentes apenas com a intensificação do efeito estufa causada pela atividade humana, majoritariamente por meio da queima de combustíveis fósseis e do desmatamento (incluindo incêndios e queimadas). Um estudo do Fundo Mundial para a Natureza (WWF, na sigla em inglês) estima que ultrapassamos em cerca de 20% os limites de exploração que o planeta poderia suportar sem ser degradado.

Análise de hipóteses alternativas

Por exemplo, uma explicação "alternativa" popular é que o aquecimento recente poderia ser originado por maior atividade solar. À luz das evidências, entretanto, esta hipótese não se confirma. Neste caso, as temperaturas subiriam mais quando o sol está mais presente: durante o verão, e durante o dia; não haveria aumento de retenção de energia na atmosfera nas faixas de frequência dos gases estufa; e teria de haver aumento da atividade solar que justificasse, quantitativamente, o aquecimento observado. Ao contrário, não há tendência de aumento dessa atividade pelo menos nos últimos 60 anos. É certo que, na história geológica de nosso planeta, variações de irradiância solar tiveram consequências climáticas importantes. Todavia, o aquecimento das últimas décadas não pode ser atribuído a isso.

Alguns estudos indicaram que o aquecimento observado no início do século XX pode ser atribuível pelo menos em parte a causas naturais, como a variabilidade climática natural e emissões vulcânicas de gases, mas eles concordam que a partir da segunda metade do século o maior impacto vem sendo dos gases do efeito estufa gerados pela atividade humana.

Outras hipóteses sugeriram como possíveis influências naturais no aquecimento os raios cósmicos e alterações no campo magnético da Terra, afetando a formação das nuvens e de chuva, mas elas foram contestadas por outros estudos.

Perspectiva de aquecimento futuro

Por várias questões práticas, os modelos climáticos referenciados pelo IPCC normalmente limitam suas projeções até o ano de 2100. São análises globais, e por isso não oferecem grande definição de detalhes. Embora isso gere mais incerteza para previsão das manifestações regionais e locais do fenômeno, as tendências globais já foram bem estabelecidas e têm se provado confiáveis. Os modelos usam para seus cálculos diferentes possibilidades (cenários) de evolução futura das emissões de gases estufa pela humanidade, de acordo com tendências de consumo, produção, crescimento populacional, aproveitamento de recursos naturais, etc. Estes cenários são todos igualmente plausíveis, mas não se pode ainda determinar qual deles se materializará, uma vez que dependem de desdobramentos imprevisíveis como a evolução tecnológica e a adoção ou não de políticas de mitigação. Considerando estes vários cenários, estima-se que as temperaturas globais subirão entre 1,1 °C e 6,4 °C até o final do século, dependendo do curso de emissões de gases estufa, bem como da sensibilidade climática do planeta. Mantido o atual ritmo de emissões, é muito provável que o planeta se aqueça mais que 2 ºC, com graves consequências ambientais, econômicas e de saúde pública.

Se projetarmos o futuro para além do limite de 2100, e considerarmos a queima de todas as reservas conhecidas de combustíveis fósseis, projeta-se aquecimento dos continentes de até 20 ºC, "eliminando a produção de grãos em quase todas as regiões agrícolas do mundo", e criando um planeta "praticamente inabitável". Tal perspectiva é hoje plausível, uma vez que não há qualquer ímpeto popular ou político no sentido de se deixar intocadas as reservas ainda inexploradas. Pelo contrário, as pesquisas para utilizar hidrocarbonetos antes inviáveis continuam a criar novas fontes potenciais de CO₂, como as areias betuminosas do Canadá, as jazidas de petróleo do Ártico e o fraturamento hidráulico.

Consequências

Ecossistemas e biodiversidade

Ver artigo principal: Declínio contemporâneo da biodiversidade mundial, Desmatamento, Poluição atmosférica, Desertificação

Projeção do aquecimento global até meados do século XXI

Devido aos seus efeitos amplificados sobre a saúde humana, economia e meio ambiente, o aquecimento global tem sido fonte de grande preocupação. Importantes mudanças ambientais têm sido observadas e foram ligadas ao aquecimento global com grande nível de certeza. Os exemplos de evidências secundárias citadas abaixo (diminuição da cobertura de gelo, aumento do nível do mar, mudanças dos padrões climáticos) são exemplos das consequências do aquecimento global que influenciam não somente as atividades humanas, mas também os ecossistemas de todo o mundo. O aumento da temperatura global induz à mudança nas condições que mantém estáveis os ecossistemas. Algumas espécies podem ser forçadas a sair dos seus habitats, enquanto outras podem espalhar-se, invadindo outros ecossistemas.

Uma consequência abrangente do aquecimento é a "contração latitudinal", na qual as zonas climáticas, bem como as áreas de ocorrência das espécies, tendem a migrar em direção aos polos e às altitudes mais elevadas. Este fenômeno já tem sido observado há algumas décadas, e tem impacto grave na manutenção dos ecossistemas.

Esses efeitos têm um grande impacto no atual ritmo de extinções; de fato o aquecimento está entre as principais causas do declínio recente da biodiversidade, e vem ganhando crescente importância relativa no total. O progressivo declínio faz com que as cadeias alimentares se rompam, o ciclo dos componentes inorgânicos se perturbe, e o processo entrópico se auto-reforce. Além de certo ponto, os ecossistemas tendem a entrar em colapso irreversível. Um estudo prevê que 18% a 35% de 1103 espécies de plantas e animais observadas serão extintas até 2050, baseado nas projeções do clima no futuro. Outro estudo indica que 34% dos animais e 57% das plantas do mundo devem perder cerca de metade de seus habitats até 2080 em virtude do aquecimento. A IUCN indica que um aquecimento em níveis elevados, acima de 3,5 °C, causará um empobrecimento generalizado na biodiversidade terrestre, com uma extinção provável de até 70% de todas as espécies conhecidas. Algumas projeções admitem um aquecimento de até 6 ºC. Segundo a pesquisadora Rachel Warren, da Universidade de East Anglia, "a mudança climática reduzirá em muito a biodiversidade, mesmo para animais e plantas comuns". Muitos outros estudiosos afirmam que as perdas em biodiversidade devem ser extensas, uma posição referendada pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, cujo relatório Global Environment Outlook 4, de 2007, declarou:

"A mudança climática deve provavelmente desempenhar um papel crescente nas causas da perda de biodiversidade, com a distribuição e a abundância das espécies mudando em direção aos polos e altitudes mais elevadas, colocando em risco principalmente as espécies endêmicas dos polos e montanhas. Além disso, mudanças em espécies que são vetores de doenças podem afetar a disseminação de infecções que atacam o homem e outras espécies, como por exemplo, a malária e a doença fúngica dos anfíbios.... Como resultado da mudança climática, a distribuição geográfica e o comportamento das espécies está mudando, com consequências para o bem-estar do ser humano... inclusive abrindo oportunidade para a difusão de espécies invasoras. As espécies que mais devem ser afetadas são as que já estão ameaçadas ou são raras, as migratórias, as polares, as geneticamente empobrecidas, as populações periféricas e especializadas, incluindo as de zonas alpinas e insulares. Algumas espécies desaparecidas de anfíbios já tiveram sua extinção associada à mudança climática.... A mudança climática também está exercendo impacto nos ecossistemas em uma escala global. Em 2000, 27% dos recifes de coral do mundo já haviam sido degradados em parte por causa do aquecimento das águas marinhas".

Embora isso já tivesse sido previsto antes, como citado acima, analisando volumosa bibliografia recente o IPCC em seu 5º Relatório admitiu pela primeira vez "com alto grau de confiança" a extinção de "significativo" número de espécies se a temperatura subir mais do que 2ºC, e se subir a 4ºC o número de extinções deve ser "extenso", apontando que isso deve produzir efeitos negativos para o homem em larga escala.

Declínio na quantidade de gelo flutuante no oceano Ártico entre 2012 e 1984

O degelo do permafrost abalou as fundações desta casa na Sibéria.

Na região do Ártico, a que mais deve se aquecer, já foi observada uma migração de espécies exóticas arbóreas e arbustivas perenes para uma faixa de 4 a 7º de latitude em direção ao norte nos últimos 30 anos, equivalendo a 9 milhões de km², invadindo sistemas de tundra e redefinindo as características e a biodiversidade de toda essa região. Dos 26 milhões de km² de área vegetada do Ártico, de 32 a 39% já sofreram um aumento nos índices de crescimento de vegetais no mesmo período. Prevê-se que uma faixa adicional de 20º possa ser invadida até o fim do século por causa do aquecimento global, se a tendência continuar. A região pode experimentar secura de lagos e fontes, maior frequência de incêndios e pragas, redução na área coberta por neve e gelo, e outros efeitos, inclusive com impacto econômico negativo para as comunidades que lá vivem. Isso já está acontecendo. Em 2012 a Groelândia experimentou uma taxa recorde de derretimento superficial em seu gelo terrestre; o oceano Ártico teve a menor cobertura mínima de gelo flutuante desde o início dos registros; o Alasca no mesmo ano teve recordes de temperaturas extremas e vem enfrentando grandes incêndios florestais, eventos relacionados ao aquecimento. Além disso, dados da NASA, em 2012, revelam que o gelo terrestre total perdido da Groenlândia, Antártida e das geleiras da Terra e calotas polares entre 2003 e 2010 totalizou cerca de 4,3 trilhões de toneladas, adicionando cerca de 12 milímetros ao nível do mar.

Outro efeito preocupante nas regiões frias é o derretimento do permafrost, o solo permanentemente congelado que existe em vastas áreas do Hemisfério Norte e também, em menor extensão, no Sul. Cerca de 24% do solo exposto do Hemisfério Norte é de permafrost, que pode chegar a uma profundidade de até 700 m. Este solo preserva grandes quantidades de carbono fixado na forma de matéria orgânica, até agora congelada e inerte, e com níveis de carbono até duas vezes superiores aos encontrados atualmente na atmosfera. Calcula-se que haja mais de 1,6 gigatoneladas de carbono estocadas no permafrost global, concentradas, ao que parece, especialmente em seus 3 metros superficiais, exatamente onde fica mais exposto às variações do clima. Seu derretimento deve liberar muito gás carbônico e metano, amplificando o efeito estufa significativamente. Outros efeitos do derretimento são estruturais. Este solo congelado é frágil, é facilmente degradado pela erosão e pela intervenção humana, está sempre em movimento naturalmente, seja pela expansão do gelo subterrâneo, seja pelos derretimentos superficiais no verão, quando fica encharcado e fluido, e sua conservação está ligada a muitas variáveis, climáticas, biológicas, antrópicas, topográficas, etc. De firmeza sempre um tanto precária, o derretimento mais acelerado dos solos permafrost pode ter um impacto importante nas regiões onde há estruturas humanas construídas sobre ele, como oleodutos, estradas, represas, linhas de transmissão energética e cidades, como evidenciam diversos exemplos de desabamentos já ocorridos. Maiores alterações na estrutura do solo devem provocar aumento nos danos, que podem incluir perdas de vidas humanas, e nos custos de prevenção e de reparos a novos acidentes. Entre os impactos ecossistêmicos previstos do derretimento do permafrost estão a redistribuição e declínio de espécies, intensificação de incêndios florestais, alterações nos sistemas hidrológicos, incluindo assoreamento e secura de rios e lagos e erosão de suas margens. Monitoramento recente tem acusado nítida redução na área e na espessura do permafrost em muitas regiões, e espera-se uma redução ainda maior no futuro próximo, com uma liberação massiva de metano e gás carbônico, embora ainda haja grande discrepância entre as projeções, já que este tópico só há pouco vem sendo estudado em detalhe.

Ao mesmo tempo, são previstos alguns benefícios menores para as regiões temperadas, como a provável redução no número de mortes devido à exposição ao frio. Outro efeito positivo possível deriva do fato de que aumentos de temperaturas e aumento de concentrações de CO₂ podem aprimorar a produtividade de certos ecossistemas, já que o CO₂ estimula a fotossíntese, o crescimento vegetal e o melhor aproveitamento da água pelas plantas. Múltiplas observações mostram que a atividade vegetal no Hemisfério Norte aumentou nas últimas décadas, mas ela ocorreu de forma irregular e pode reverter a longo prazo pela combinação de outros fatores envolvidos no aquecimento global, como a redistribuição geográfica de espécies e mudanças na umidade do solo, no regime de chuvas e nos ciclos das estações.

O mapa à esquerda mostra a distribuição média do CO₂ em 2011. Note-se como há grande variação regional. Os dois mapas pequenos à direita mostram as variações sazonais. O gráfico abaixo mostra a curva de elevação da concentração do CO₂ atmosférico.

Os estudos que indicam aumento da produtividade por causa do aumento do CO₂, embora autênticos, são feitos em geral em ambiente laboratorial controlado, analisando o efeito isolado do gás sobre as plantas, mas na natureza os fatores não podem ser tomados isoladamente, havendo sempre múltiplas interações que ainda não foram bem consideradas, de modo que os efeitos positivos da elevação de CO₂ são duvidosos. Pesquisas feitas em condições mais próximas do ambiente natural atestam um índice de produtividade 50% menor do que o acusado em ambientes controlados. Estudos mais recentes apontam uma redução na produtividade de vastas áreas boreais do Hemisfério Norte. Outro, avaliando 47 hot-spots de florestas tropicais de altitude em todo o mundo, indica que a produtividade vegetal era ascendente até meados dos anos 90, quando a tendência se inverteu de repente, sendo desde lá registrada a diminuição na sua atividade fotossintética e no total da biomassa produzida. Acredita-se que o fator limitante tenha sido a precipitação reduzida que acompanhou a elevação de temperatura. Um trabalho de 2013 realizado no Brasil, analisando os efeitos de maiores concentrações de CO₂ sobre as pastagens, encontrou que o gás efetivamente aumentou a produtividade da gramínea mais utilizada na alimentação de gado no país, que é o maior produtor mundial de carne bovina, mas sua qualidade nutricional baixou, as folhas se tornaram mais fibrosas e continham mais componentes indigeríveis para os animais. Os pesquisadores sugerem que efeitos similares podem aparecer em outras culturas importantes, que passarão a exigir mais investimentos para compensar a queda qualitativa. Outro estudo, realizado nos Estados Unidos, obteve resultados comparáveis. Previu-se que as pastagens naturais terão seu teor nutritivo reduzido, fazendo com que as futuras gerações de bisões que delas se alimentarem tenham peso e tamanho reduzidos. Previu-se também que efeitos similares podem afetar o gado de corte. Os prejuízos podem vir a predominar em muitas áreas, como concluiu uma revisão dos estudos sobre os efeitos na agricultura europeia. Além disso, a diversidade biológica do mundo todo está em declínio acelerado em grande parte devido ao aquecimento, apesar de um pequeno número de espécies estar florescendo. Porém, essas espécies tendem a ser invasoras, e elas já causam documentadamente um prejuízo enorme todos os anos. Mesmo existindo efeitos positivos, provavelmente sejam anulados e ultrapassados por efeitos negativos derivados de outros mecanismos, como já foi observado em estudos de longo prazo.

Clima

Projeção das mudanças no regime anual de chuvas até o fim do século XXI. As zonas mais azuis devem receber mais chuvas, e as mais alaranjadas devem experimentar a maior redução. O mapa mostra que praticamente toda a área de produção agropecuária do Brasil, e grandes biomas úmidos que dependem vitalmente de água e chuva abundantes, como o Pantanal e a Mata Atlântica, estão sob ameaça de tornarem significativamente mais secos. Outros que naturalmente têm menos precipitação, como o Cerrado e a Caatinga, também devem ter seu equilíbrio afetado negativamente. A Caatinga, que é naturalmente a região mais seca do Brasil, poderá receber até 50% menos de chuvas nas projeções mais pessimistas (6 °C de aquecimento). O Pampa, por outro lado, poderá ter sua precipitação aumentada em até 40%. Em ambos os casos, as mudanças que isso provocará no equilíbrio dos biomas provavelmente serão significativas. Vários estudos preveem a savanização de grandes áreas da Floresta Amazônica e a desertificação de outros ecossistemas brasileiros, com extensa perda de biodiversidade e impacto socioeconômico. Portugal todo deve ficar sob influência semelhante.

O aquecimento da atmosfera aumenta sua capacidade de reter vapor d'água, bem como aumenta a evaporação das águas superficiais (oceanos, lagos e rios). Isso tem dois efeitos importantes: em primeiro lugar, aumenta a quantidade de água disponível na atmosfera, e em certas regiões, quando essa água em vapor se converte em chuva, tende a chover com mais intensidade porque há mais água a descarregar. Uma série de eventos extremos recentes associados ao ciclo das águas, como chuvas torrenciais, secas recorde e ciclones tropicais devastadores com pesada precipitação, vem sendo relacionada ao progressivo aquecimento global, e é prevista uma intensificação em sua gravidade, embora essas mudanças devam ocorrer de maneira irregular sobre o planeta, com zonas mais afligidas por precipitação excessiva e outras menos, ou secas de maior ou menor severidade. Essa irregularidade é resultado da combinação de vários outros fatores influenciados pelo aquecimento, como a mudança no regime de ventos, nas correntes oceânicas e na linha de monções. O segundo efeito deriva do fato de que o vapor d'água é um gás estufa por si mesmo, e de todos o mais importante, porque existe em grande quantidade na nossa atmosfera naturalmente. Aumentando o calor, aumenta a quantidade de vapor d'água na atmosfera, dando importante acréscimo ao efeito estufa gerado pelos outros gases.

Espera-se que essas alterações no regime de chuvas do mundo afetem negativamente de múltiplas maneiras a agricultura, as pastagens e a pecuária, a silvicultura e a produção de alimentos em geral, pois todas essas atividades humanas, que vêm sendo desenvolvidas há milênios, e que dependem essencialmente de outros seres vivos, dependem também das condições estáveis e previsíveis do clima às quais todas as espécies foram acostumadas há muito tempo. As mudanças atuais são rápidas e grandes demais para a natureza absorvê-las sem profundo abalo, e deverão alterar todo o conhecido equilíbrio das forças naturais, desorganizando e desestruturando grande parte dos sistemas produtivos da humanidade construídos sobre esse mesmo equilíbrio, cuja razoável estabilidade e previsibilidade possibilitou o desenvolvimento de sistemas de alta produtividade e em larga escala como os que existem hoje, dos quais depende a humanidade para sua sobrevivência e conforto. Em consequência, prevê-se que deverão crescer a pobreza, certas doenças e a fome, os conflitos violentos derivados da competição entre grupos e nações por recursos em declínio, e o uso de recursos tecnológicos, pesticidas e adubos nas criações e culturas para compensar a queda na produtividade, o que contaminará ainda mais o ambiente e elevará os custos de produção, prejudicando ambiente, produtores e consumidores de todo o mundo num efeito em cascata.

O desregramento nas chuvas, junto com a redução acelerada de reservatórios naturais como os glaciares de montanha, deve provocar paralelamente a redução dos mananciais de água doce disponível em todo o mundo, afetando ecossistemas, a vida natural e o homem e seus sistemas produtivos. Muito em função desse desequilíbrio hídrico, em algumas regiões subtropicais está indicada tendência à desertificação, perdendo-se áreas férteis necessárias às lavouras e diminuindo a superfície coberta por florestas, de onde o homem obtém madeira e vários outros produtos naturais valiosos, e que são responsáveis por boa parte da produção de oxigênio e da redução dos níveis de gás carbônico. Com a diminuição da capacidade da natureza de reciclar o gás carbônico, o efeito estufa se realimenta.

O ciclone Nargis. O aumento da ocorrência ou intensidade de fenômenos de clima extremo como esses é uma consequência provável do aquecimento global

Também estão previstas, com certeza quase absoluta, mudanças no padrão dos ventos e o aumento na frequência e na intensidade das ondas de calor e frio extremos. Desde a década de 1950 a maior parte do mundo tem experimentado mais ondas de calor. Além disso, devem ficar mais fortes os ciclones tropicais, que frequentemente resultam em grandes perdas de vidas, impactos ambientais adicionais e significativa destruição de bens e propriedades, com vastos prejuízos econômicos e sociais. Os ciclones tropicais são as catástrofes naturais que mais causam prejuízos nos países desenvolvidos, e são a maior causa de fatalidades e ferimentos decorrentes de catástrofes naturais nos países em desenvolvimento. Serve de exemplo o ciclone Nargis, que afligiu a Birmânia em 2008: pelo menos 85 mil pessoas morreram, um ano depois cerca 54 mil ainda eram dadas como desaparecidas (o número exato é controverso e pode ser muito maior; as Nações Unidas estimaram em mais de 300 mil entre mortos e desaparecidos), 1,5 milhão foram evacuadas, e um total de 3,2 milhões foram afetadas de diversas maneiras em torno do delta do rio Irauádi, a região mais atingida, e onde se localiza Yangon, a principal cidade do país. Cerca de 700 mil moradias foram destruídas, 3/4 das criações de animais pereceram, metade da frota pesqueira afundou, um milhão de acres de terras cultivadas foram salgadas por uma maré de tempestade de 3,5 metros que acompanhou o ciclone, os mananciais de água doce foram salgados e contaminados, e os sobreviventes sofreram com epidemias de febre tifoide, cólera, disenteria e outras doenças, além de fome, sede e falta de assistência médica e abrigo. A recuperação das nações pobres atingidas por desastres tão graves às vezes leva anos, só para em pouco tempo serem sujeitas a novos desastres, muitas delas estando localizadas em áreas naturalmente propensas a eles, como no sudeste asiático e no Caribe. Com o crescimento constante da população do mundo e sua progressiva concentração nas cidades, que frequentemente não conseguem se adaptar a tempo para acompanhar o inchaço populacional e se tornam por isso particularmente vulneráveis, os impactos tendem a ser maiores pela maior exposição da população somada à maior intensidade dos fenômenos destrutivos.

Embora seja esperado com grande grau de certeza que a intensidade dos eventos de clima extremo aumente, se o aquecimento vai elevar o número dessas ocorrências já é mais incerto. Mas, como observou o pesquisador sênior do National Center for Atmospheric Research dos Estados Unidos, Kevin Trenberth, mesmo que os eventos "extremos" não se multipliquem em número, até mesmo os eventos "normais" devem se intensificar em alguma medida, pois ocorrerão dentro de um ambiente climático que foi todo ele modificado, estando mais quente e mais úmido. Ainda há muita polêmica sobre este aspecto em particular, que ganha destaque regular nas mídias e é muitas vezes usado para desacreditar a realidade do fenômeno e a confiabilidade das previsões científicas, mas seria inconcebível pensar que esta "simples" mas importantíssima mudança nos fatores da equação, explicada pelas leis mais básicas da física, não vá necessariamente produzir efeitos substanciais.

Mais umidade (vapor de água) no ar pode também significar uma presença de mais nuvens na atmosfera, o que, na média, poderia causar um efeito de arrefecimento. As nuvens têm de fato um papel importante no equilíbrio energético porque controlam a energia que entra e a que sai do sistema. Podem arrefecer a Terra ao refletirem a luz solar para o espaço, e podem aquecê-la por absorção da radiação infravermelha radiada pela superfície, de um modo análogo ao dos gases associados ao efeito de estufa. Variações regionais são esperadas e o efeito dominante depende de muitos fatores, entre eles a altitude e do tamanho das nuvens e das suas gotículas. Pesquisas recentes mostram que as nuvens interagem também com muitas outras alterações físicas e biológicas que ocorrem na Terra, como por exemplo o aumento nos níveis de aerossóis antrópicos, o aumento na umidade troposférica e as imprevisíveis emissões por vulcanismo, e teoriza-se que possam sofrer influências tão distantes quanto dos raios cósmicos, que poderiam ser capazes de afetar a formação dos núcleos primários de condensação das gotículas da chuva. Efeitos combinados de mudanças no tipo ou quantidade de nuvens, maior umidade e temperatura também devem afetar a produção de precursores biológicos do ozônio atmosférico, mas todo o papel das nuvens no aquecimento ainda é incerto.

Efeitos sobre o mar

Aquecimento das águas e elevação do nível do mar

Ver artigo principal: Subida do nível do mar, Aquecimento oceânico

Mapa indicando as variações regionais no nível do mar entre 1993 e 2010

Elevação recente do nível médio dos oceanos.

Gráfico mostrando a taxa de aquecimento médio dos oceanos entre 1957 e 2013. O gráfico aponta para uma aceleração na taxa de aquecimento no período mais recente.

Uma outra causa de grande preocupação é a subida do nível do mar. O nível dos mares é sujeito a muitas variáveis naturais e, ao contrário do que se poderia imaginar, é bastante desigual nas diferentes regiões oceânicas. Sua medição é muito complexa, mas encontrou-se que entre 1961 e 2003 o nível médio aumentou 1,8 (±0,5) milímetros por ano, e entre 1993 e 2003 o ritmo foi de 3,1 (±0,7) mm por ano. Foi preciso ter em conta muitos fatores para se chegar a uma estimativa do aumento do nível do mar no passado. Mas diferentes investigadores, usando métodos diferentes, acabaram por confirmar o mesmo resultado. O cálculo que levou à conclusão não foi simples de fazer. Na Escandinávia, por exemplo, as medidas realizadas parecem indicar que o nível das águas do mar está a descer cerca de 4 milímetros por ano. No norte das Ilhas Britânicas, o nível das águas do mar está também a descer, enquanto no sul se está a elevar. Isso deve-se ao fato da Fennoscandia (o conjunto da Escandinávia, da Finlândia e da Dinamarca) estar ainda a subir, depois de ter sido pressionada por glaciares de grande massa durante a última era glacial. Demora muito tempo a subir porque é só muito lentamente que o magma consegue fluir para debaixo dela; e esse magma tem que vir de algum lado próximo, como os Países Baixos e o sul das Ilhas Britânicas, que se estão lentamente a afundar. Em Bangkok, por causa do grande incremento na extração de água para uso doméstico, o solo está a afundar-se e os dados parecem indicar que o nível das águas do mar subiu cerca de 1 metro nos últimos 30 anos.

O aquecimento global provoca subida dos mares principalmente por causa da expansão térmica das águas, um mecanismo pelo qual as águas se expandem ao aquecer, ocupando maior volume. Os oceanos absorvem cerca de 90% do calor gerado pelo efeito estufa, e por isso aquecem e se expandem. Um estudo de 2012 de Levitus et al. encontrou que se todo o calor armazenado nos oceanos desde 1995 fosse liberado de uma só vez para a atmosfera inferior (10 km), esta camada teria sua temperatura elevada em 36 °C. Isso não vai ocorrer desta maneira, mas dá uma medida do grande papel dos mares na dinâmica da temperatura mundial, e evidencia o quanto eles têm retardado o aquecimento atmosférico geral. Porém, este importante armazenamento de calor tem gerado efeitos negativos de grande amplitude para a vida marinha. O estudo também mostra que o aquecimento tem sido observado de forma consistente em todas as bacias oceânicas do mundo, mesmo levando em conta a variabilidade regional ou multidecadal que ocorre naturalmente, como o fenômeno do El Niño e a Oscilação do Atlântico Norte.

Segundo informa o IPCC, calcula-se que a expansão térmica contribua atualmente com pelo menos 0,4 (±0,1) mm de elevação anual. O segundo fator mais importante é o derretimento de calotas polares e glaciares de montanha. Os glaciares parecem ser muito mais afetados pelas mudanças climáticas do que as camadas de gelo da Gronelândia e Antártica, as quais não se espera que contribuam significativamente para o aumento do nível do mar nas próximas décadas, por estarem em climas frios, com baixas taxas de precipitação e derretimento. O conhecimento da dinâmica marinha ainda é muito incompleto, mas já existe um consenso de que o nível do mar vai continuar a se elevar pelos séculos à frente, mesmo com a estabilização imediata das emissões de gases estufa.

Colapso da banquisa antártica Larsen B em 2002, relacionado ao aquecimento global. O gelo cobria uma área de c. 3.250 km². O contorno do estado de Rhode Island, nos Estados Unidos, foi sobreposto para comparação.

Perda de terra firme na costa da Louisiana entre 1932 e 2011.

Se a camada de gelo polar e os glaciares montanhosos derreter significativamente, isso poderia representar um aumento do nível das águas oceânicas em muitos metros. No entanto, em geral não se espera um derretimento em tal proporção ao longo do século XXI, embora o recuo dos gelos esteja ocorrendo inequivocamente em virtualmente todas as regiões geladas do mundo, e esteja acelerando. A movimentação dos glaciares e seu papel na elevação do nível do mar apenas recentemente vêm sendo compreendidos em mais detalhe. Um estudo de 2011 realizado pela NASA apontou que o derretimento do gelo ártico e antártico está acontecendo muito mais rápido do que as projeções constantes no 4º Relatório do IPCC previam, e três vezes mais rápido do que a taxa registrada nos glaciares de montanha. A previsão é de que se a tendência continuar o derretimento polar passará a dar a contribuição principal na elevação do nível marítimo no século XXI, ultrapassando a causada pela expansão térmica. As perdas totais de gelo mundial entre 2005 e 2009 foram calculadas pelo 5º Relatório do IPCC em 301 gigatoneladas por ano (média), havendo grande consenso de que as perdas vão continuar grandes no futuro próximo mesmo se as temperaturas se estabilizarem imediatamente. Não há garantia de que a tendência será reversível. As projeções do IPCC indicam uma elevação média do nível do mar de aproximadamente 40 a 60 cm até 2100, com uma faixa de variação de 26 a 98 cm, e é virtualmente certo que a elevação continuará depois de 2100. Projeções independentes indicam níveis ainda maiores. Em qualquer dos cenários, os impactos sobre o homem serão seguramente vastos. Em 2015 uma equipe de pesquisadores publicou na revista Science o resultado de 30 anos de trabalho. Analisando épocas da pré-história em que a temperatura da Terra esteve apenas 1-2 ºC acima da média atual, foi constatado que o mar subiu mais de seis metros. Cabe lembrar que as estimativas mais recentes preveem que até o fim do século XXI a temperatura deve ultrapassar os 2º C. Se a situação presente repetir o efeito das épocas passadas, mais de 375 milhões de pessoas em todo o mundo terão de se mudar por terem suas terras inundadas. No Brasil, mais de 100 mil quilômetros quadrados de terra ficariam debaixo d'água, e mais de 11 milhões de pessoas seriam desalojadas.

Muitas ilhas e regiões litorâneas baixas, onde se concentra uma parte expressiva da população mundial e onde hoje florescem muitas megacidades, como Hong Kong, Nova Iorque, Rio de Janeiro, Buenos Aires, serão inundadas em graus variáveis, o que causará perdas materiais e culturais incalculáveis e provocará migrações em massa para regiões mais elevadas, gerando novos transtornos e despesas em larga escala. Pelo menos oito megacidades litorâneas são construídas sobre terrenos frágeis que estão afundando, aumentando ainda mais a rapidez do processo de inundação. Um estudo avaliou os custos para os Estados Unidos de uma elevação de um metro no nível do mar: isso inundaria até 30 mil km² de costas, e cada proprietário de terreno habitacional típico junto à costa deveria gastar de mil a dois mil dólares em medidas de contenção das águas. No total, junto com outros custos, seriam gastos de 270 a 475 bilhões de dólares. Isso poderia ser viável economicamente, mas o estudo concluiu que as perturbações ambientais que a movimentação e alteração maciça do terreno costeiro causariam poderiam ser inaceitáveis. Outra pesquisa, analisando o caso do Senegal, calculou que a elevação de um metro significaria a inundação de 6 mil km² de terra da região mais populosa do país, provocando um êxodo de até 180 mil pessoas e danos a propriedades que chegariam a 700 milhões de dólares, o que equivalia, na data do estudo, a 17% do PIB nacional.

Muitas ilhas e arquipélagos de baixa altitude, como Tuvalu e Kiribati, microestados do Oceano Pacífico, são habitados por expressiva população e estão ameaçados pela elevação dos mares. Na imagem, foto de satélite do atol de Tarawa, em Kiribati, habitado por mais de 50 mil pessoas.

Curva que mostra a relação entre a pressão e a temperatura na liberação do metano.

Já existem vários projetos destinados a obras de adaptação e a conter a subida do mar em alguns locais críticos, construindo-se canais, comportas, diques, ilhas artificiais, muros, estruturas flutuantes, terraços e outros métodos, como o reflorestamento costeiro e fixação de dunas. Os Países Baixos, que possuem grande parte de seu território muitos metros abaixo do nível do mar e construíram um eficiente sistema de grandes diques para protegê-lo, são frequentemente apontados como um modelo bem sucedido de ação. Mas os custos de erguer e manter obras desse tipo são altíssimos, elas geralmente desencadeiam outros impactos ambientais sérios pela escala monumental das intervenções na geografia e nos ecossistemas litorâneos, baixam o valor das propriedades costeiras e limitam seu uso recreativo. O muralhamento costeiro em escala mundial, por sua vez, além de ser em si mesmo indesejável, seria impraticável, especialmente se as previsões mais pessimistas se confirmarem. Assim, para muitos cientistas e administradores, tentar conter o avanço do mar na maior parte dos casos já mostrou ser uma batalha perdida, produzindo apenas benefícios efêmeros e ilusórios, valendo mais a pena iniciar uma retirada estratégica para o interior em larga escala em uma perspectiva de longo prazo, a qual, para ser bem sucedida, deve ser feita com muito planejamento. Porém, o tempo para isso está diminuindo, enquanto que a ameaça está aumentando. A simples elevação do mar também afetará os ecossistemas costeiros, causando sua degradação ou erradicação, com perdas ou modificações importantes de biodiversidade.

O aquecimento da água, além de causar a elevação do nível do mar, produz por si só vários outros efeitos negativos. Altera as correntes marinhas, a salinidade, os níveis de oxigênio e de evaporação, modifica a estratificação das camadas de água, e acelera as taxas de derretimento do gelo flutuante, com variados efeitos secundários sobre a biologia marinha e o clima de todo o planeta. As reações químicas do metabolismo animal e vegetal são diretamente influenciadas pela temperatura do meio em que vivem. O aquecimento das águas provoca também um maior consumo de oxigênio, torna as espécies mais vulneráveis a malformações congênitas e doenças, altera os padrões e ritmos de crescimento e os ciclos de reprodução, e interfere na oferta de alimentos.

Um outro efeito do aquecimento da água, que até recentemente era desconhecido, é a liberação de metano estocado em sedimentos depositados no fundo do oceano, sob a forma de hidratos de metano (ou clatratos), que resultam da sua combinação com as moléculas de água em condições de baixa temperatura e/ou alta pressão, como as que ocorrem nas regiões frias ou em águas profundas. Nesta combinação ele não representa ameaça ambiental. Contudo, o atual aquecimento do oceano cria as condições ideais para que esta combinação seja desfeita e o metano escape para a atmosfera, circunstância que tem sido chamada de "detonação da bomba de clatratos". O grande problema é que a quantidade de gás estocado desta forma é imensa, calculada em cerca de dez mil gigatoneladas (dez trilhões de toneladas), uma quantidade maior do que todas as reservas conhecidas de combustíveis fósseis juntas. Se apenas uma pequena fração desse metano for liberado, os níveis atmosféricos saltariam para até mil vezes os níveis pré-industriais. Além disso, o metano é até 36 vezes mais potente do que o gás carbônico em sua capacidade de aumentar o efeito estufa. Em condições normais, cerca de 90% do metano liberado de águas profundas é oxidado em seu caminho até a superfície e perde seu potencial de ameaça térmica, mas por outro lado contribui para a maior acidificação e desoxigenação da água. Em águas rasas, como as que cobrem a parte ocidental da plataforma continental da Sibéria, que dependem apenas da baixa temperatura para a preservação da estabilidade dos clatratos, sua emergência não sofre bloqueio significativo. Esta e outras zonas com grandes depósitos são sujeitas a terremotos, aumentando a possibilidade de exposição direta do metano. O entendimento desses mecanismos ainda é incompleto, mas segundo Archer, "existe na Terra tanto metano na forma de hidratos que parece o ingrediente perfeito para um cenário apocalíptico. [...] O reservatório de hidratos de metano tem o potencial de aquecer o clima da Terra até um estado semelhante ao da 'estufa do Eoceno' dentro de poucos anos. O potencial para uma devastação planetária colocado pelo reservatório de hidratos de metano parece, portanto, comparável à destrutividade de um inverno nuclear ou de um impacto de um meteorito".

Poluição e outros efeitos

Ver artigo principal: Poluição marinha, Acidificação oceânica, Desoxigenação oceânica, Declínio das populações de peixes marinhos

Alteração do pH na superfície oceânica devido ao aumento de CO₂ entre 1700 e 1990. As zonas amarelas e vermelhas mostram onde a acidificação foi mais intensa.

Animais mortos por desoxigenação no fundo do mar Báltico, 2006.

Já se sabe também que os gases atmosféricos em alteração estão mudando a composição química dos oceanos, já que os gases se dissolvem nas águas a partir da atmosfera e voltam para o ar em um processo ininterrupto de intercâmbio e equilíbrio mútuo. Todos os ecossistemas marinhos dependem fortemente das condições do mar próximas da superfície, onde as águas são mais sujeitas à influência da atmosfera. O efeito é potencializado pelo aumento das temperaturas oceânicas e está relacionado a muitos outros efeitos secundários físicos e biológicos que por sua vez influem de volta sobre a atmosfera, sendo importantes reguladores naturais do clima. Os oceanos são os maiores sequestradores de CO₂ atmosférico, mas sua capacidade de absorção parece estar sendo sendo saturada. Esta impregnação excessiva das águas pelo gás carbônico constitui uma forma de poluição química. Ao mesmo tempo em que aumentam as concentrações de CO₂, fazendo com que o pH (o índice de acidez) das águas se torne mais ácido, baixam as concentrações de O₂ (oxigênio), que é essencial para a preservação da vida.

O conhecimento científico sobre as interações gasosas entre o ar e o mar ainda precisa ser muito aprofundado, mas vários estudos sugerem que deve haver mudanças biológicas em larga escala nos seres marinhos. Observações mais pontuais já indicaram que o metabolismo de vários grupos de criaturas aquáticas já foi afetado em alguma medida em várias regiões oceânicas, desde o plâncton, que está na base da cadeia alimentar, passando por corais e moluscos de concha, até grandes peixes, fazendo com que apresentem distúrbios de comportamento e de crescimento, ou diminuam suas populações. Segundo estudo publicado pela Royal Society, mesmo que a poluição química dos mares cesse imediatamente, a acidificação precisará de milênios para ser revertida por processos naturais, e não foi provado que o homem poderá revertê-la artificialmente.

Esses efeitos sobre o mar se complicam com outros. A combinação de aquecimento, derretimento dos gelos e elevação do nível do mar também modifica a circulação termoalina e as correntes marinhas. A Corrente do Atlântico Norte, por exemplo, é provocada por diferenças de temperatura entre os mares. E aparentemente ela está enfraquecendo à medida que a temperatura média global aumenta. Isso significa que áreas como a Escandinávia e a Inglaterra que são aquecidas pela corrente poderão apresentar climas mais frios a despeito do aumento do aquecimento global.

Poluição
Poluição atmosférica
Chuva ácida Índice de qualidade do ar Modelização de dispersão atmosférica CFC Escurecimento global Destilação global Aquecimento global Qualidade do ar interior Buraco do ozono PM10 Smog
Poluição da água
Eutrofização Hipóxia (Ambiente) Poluição marinha Detritos marinhos Acidificação oceânica Maré negra Poluição por barcos Poluição térmica Águas residuais Qualidade da água
Contaminação do solo
Poluição do solo Biorremediação Herbicida Pesticida
Contaminação radioactiva
Radioatividade ambiental Produtos da fissão Cinza nuclear Plutónio no ambiente Envenenamento radioativo Rádio no ambiente Urânio no ambiente
Outros tipos de Poluição
Poluição luminosa Poluição sonora Radiação electromagnética Poluição visual

Já existem vários indícios de que a salinidade está diminuindo em vários mares do mundo, com impacto potencial mas indeterminado sobre a bioquímica marinha. Embora as evidências não sejam suficientes para indicar uma causa com segurança, parece provável a influência das mudanças climáticas globais, especialmente através do degelo de glaciares e banquisas polares e mudanças nas chuvas e na umidade atmosférica. Muitas espécies marinhas de grande valor comercial e alimentício já mostram acentuadas modificações regionais em suas populações por virtude de efeitos do aquecimento global, e outras sofrem redistribuição geográfica. Estudos já mostraram que peixes e invertebrados tendem a se mover para latitudes mais altas e águas mais profundas por influência do aquecimento. Acrescentando-se a isso o aumento da poluição marítima por outros contaminantes antrópicos, como o lixo marinho, os agrotóxicos e os fertilizantes, descarregados no mar pelos rios e pelas chuvas, espera-se que as mudanças sejam severas e venham a afetar virtualmente toda a vida marinha no longo prazo.

Todos esses efeitos são agravados pela pesca excessiva. Cerca de 50% de todas as espécies de valor comercial já estão com suas populações no limite máximo de exploração, e cerca de 30% delas, incluindo a maioria das dez mais importantes, estão superexploradas e em declínio rápido, devendo estar completamente esgotadas em meados do século XXI se o declínio não for revertido. O International Programme on the State of the Ocean da Sociedade Zoológica de Londres afirmou que por causa dos impactos antrópicos combinados os oceanos estão sob o grave risco de entrarem em um período de extinções em massa. Já foram identificadas mais de 400 "zonas mortas" em mares de todo o mundo.

Abastecimento e saúde

Uma consequência provável do somatório de todos os efeitos do aquecimento global é o sério comprometimento da produção de alimentos. Como foi assinalado, as mudanças nos mares devem significar uma importante ameaça aos estoques de peixes, moluscos e crustáceos para consumo, que constituem alimento básico ou importante para grande parte da população mundial. O aquecimento global também deve afetar a produção de outros alimentos, e as mudanças nas chuvas, a tendência à desertificação subtropical, provavelmente vão prejudicar a agricultura e as pastagens de grandes áreas produtoras em todo o mundo, afetando particularmente os países mais pobres. Hoje, quase um bilhão de pessoas sofre de fome crônica, e em 2050 a população mundial deve chegar a 9 bilhões de pessoas, fazendo necessariamente aumentar muito a pressão sobre os recursos naturais, dos quais cerca de 60% já estão superexplorados.

Outras repercussões antecipadas incluem o aumento na incidência e mudanças na distribuição geográfica de várias doenças, especialmente as cardiorrespiratórias, as infecciosas e as ligadas à má nutrição, elevando significativamente os custos com a assistência médica e social. O aquecimento deve provocar a redistribuição geográfica de todas as doenças que de alguma forma são influenciadas pelo clima e pelas condições do tempo. A saúde geral das populações também deve ser afetada pelo aquecimento, pois depende do abastecimento alimentar, moradia, etc, e afeta sua capacidade de responder às novas doenças. O aumento nas concentrações atmosféricas de CO₂ também deve favorecer a disseminação de diversos vegetais que provocam grandes incômodos para o homem na forma de alergias, e o gás também estimula a produção de pólen, outro alérgeno importante.

Também estão sendo estudados os possíveis efeitos do aquecimento sobre a produtividade humana. Sabe-se há bastante tempo que temperaturas elevadas são inadequadas para a realização de esforço físico, mas esta interação em relação ao aquecimento global somente há pouco vêm sendo estudada, não foi avaliada nos relatórios do IPCC e se torna importante no estabelecimento de programas de adaptação. Uma pesquisa publicada em 2013 pelo NOAA indica que o aquecimento global deve aumentar em média até 50% os problemas de saúde relacionados ao estresse térmico no trabalho, reduzindo a capacidade de operários da construção civil, agricultores, esportistas e outros que exercem atividades físicas intensas a céu aberto. Esse tipo de estresse pode levar a crises cardíacas, cãibras, desconforto, desidratação e exaustão, entre outros efeitos, e se torna um agravante de outras moléstias pré-existentes. Outros estudos fazem projeções similares. As regiões tropicais devem ser as mais afetadas, com grande repercussão social e econômica provável, mas efeitos sensíveis podem se verificar em outras áreas e afetar outras atividades, como o turismo, o lazer e programas escolares.

Outro aspecto desafiador que vem sendo levantado recentemente é o impacto dos problemas gerados pelo aquecimento sobre a saúde emocional e mental das populações afetadas por desastres ambientais. Tem sido demonstrado que eventos deste tipo, ou a simples expectativa de que possam acontecer, podem desencadear sérias perturbações, tais como crises de ansiedade, distúrbios do sono, depressão, estresse e risco aumentado de suicídio, de surtos de violência social e de consumo de drogas, que se assemelham à síndrome pré-traumática, um estado de preocupação difusa e desalento ante a possibilidade de catástrofes ou outras perdas graves, e à síndrome pós-traumática, estado clínico que pode levar vários anos para ser superado após um evento concreto desencadeante, como uma inundação. Segundo Elizabeth Haase, professora de psiquiatria na Universidade de Colúmbia, somente nos Estados Unidos espera-se que até 200 milhões de pessoas desenvolvam algum tipo de problema mental em decorrência das mudanças climáticas, e os autores de um novo estudo publicado na revista científica Lancet consideram que as doenças mentais estão entre as mais perigosas ameaças indiretas do aquecimento global. O mesmo tipo de ameaça foi apontado por José Marengo, que colaborou na elaboração do Primeiro Relatório de Avaliação Nacional sobre Mudanças Climáticas:

"Quando pensamos em problemas relacionados a extremos climáticos, pensamos em qualidade da água, leptospirose, dengue, malária... Uma pesquisadora do painel nos mostrou, no entanto, que não só problemas ditos ‘físicos’ devem nos preocupar, mas também os problemas mentais e psicológicos que ocorrem como consequência da alteração dos padrões climáticos. Aumento de infartos, acidentes vasculares cerebrais, depressão. Isso foi realmente uma novidade. Foram feitas pesquisas em Blumenau (SC), depois das fortes chuvas de 2008. Meses depois foram registrados altos níveis de estresse na região – mesmo em pessoas que moram em áreas rurais, distantes dos clássicos problemas urbanos".

Impactos na Amazônia

Ver artigo principal: Impactos do aquecimento global no Brasil, Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas, Primeiro Relatório de Avaliação Nacional sobre Mudanças Climáticas

Segundo vários estudos sobre impactos regionais, incluindo a avaliação do IPCC, a Amazônia pode sofrer importantes mudanças em 40% de sua área sob um aquecimento de 2 a 3 °C, com a substituição da floresta tropical por savanas, embora essas mudanças devam ser desiguais, mais intensas no nordeste e sul da Amazônia. Também foi projetada a extinção de 43% de 69 espécies arbóreas estudadas até o ano de 2100, com repercussões adicionais em termos de extinções de animais, amplas redistribuições de outras espécies e risco aumentado de incêndios e secas. Outros estudos projetam perdas ainda mais graves, supondo a desertificação de uma vasta parte da Amazônia até 2100. O acelerado desmatamento na Amazônia tem contribuído com importantes emissões de gases estufa, realimentando o aquecimento global.

Balanço dos efeitos combinados e avaliações recentes

O aquecimento deve fazer aumentar a população que vive em condições sub-humanas. Na imagem, detalhe da favela da Rocinha, no Rio de Janeiro, com uma população de quase 70 mil habitantes, a maior favela do Brasil.

Crianças subnutridas em um orfanato da Nigéria na década de 1960. A fome, que sempre assombrou a humanidade, e que hoje ainda aflige mais de 800 milhões de pessoas, deve piorar se o aquecimento global não for combatido.

Levando em conta que mais de 40% da economia mundial depende diretamente de produtos ou processos biológicos, e que todo ser humano precisa de sustento vindo diretamente da natureza, os efeitos no longo prazo do aquecimento global para a sociedade, combinados aos dos outros problemas ambientais que são associados ou derivados, como a poluição e o desmatamento, seriam catastróficos. Na realidade, como disse Michael Cutajar, ex Secretário-executivo da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima, já são: "A mudança climática não é só uma ameaça distante, mas um perigo atual — já estamos sentindo o seu impacto econômico". Um estudo recente desenvolvido por mais de 50 cientistas estimou que o aquecimento global custa diretamente mais de 1,2 trilhão de dólares, com impacto maior sobre os países pobres. O Sub-secretário-geral da ONU, Achim Steiner, afirmou que somente a perda e degradação de florestas gera um prejuízo anual de cerca de 4,5 trilhões. Os custos derivados das invasões de espécies exóticas representam mais 1,4 trilhão, conforme declaração do Secretariado da Convenção sobre a Biodiversidade. Se nada for feito para mitigá-lo significativamente, os custos do aquecimento podem corroer de 5 a 20% do Produto Mundial Bruto por ano, ao passo que o custo de mitigação ficaria em torno de apenas 1%, segundo informa o Relatório Stern, considerado a mais completa avaliação das tendências econômicas globais relativas ao aquecimento.

Some-se a isso prejuízos culturais e sociais, e patenteia-se o imenso impacto prático e imediato dessas perturbações ecológicas para o homem. Um relatório produzido pelo Banco Mundial em 2012 causou surpresa pelo tom incomumente dramático para uma organização caracterizada pela sisudez, juntando-se ao consenso dos cientistas e ambientalistas e prevendo um cenário assustador para o mundo, em termos de disrupção social e perturbações ambientais, se a temperatura média se elevar aos 4 °C, nível esperado pela maioria dos estudos se nada for feito em contrário. As primeiras palavras do presidente do Banco, Jim Yong Kim, na apresentação do estudo, foram: "Espero que este relatório nos choque, levando-nos à ação". Após considerar todos os riscos que se colocam, o relatório encerrou com a declaração: "Um mundo 4 °C mais quente apresentará para a humanidade desafios jamais vistos. E fica claro que danos e riscos em escala local e global provavelmente acontecerão bem antes deste nível de aquecimento ser atingido.... Simplesmente não podemos permitir que a projetada elevação de 4ºC aconteça". Em 2013 o presidente reiterou seu apelo a todas as nações, dizendo que "as mudanças climáticas devem estar no topo da agenda internacional, pois o aquecimento global põe em risco qualquer desenvolvimento que for conseguido em outros setores, inclusive o econômico". O Relatório de Desenvolvimento Humano 2013, elaborado pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento, previu que o número de pessoas vivendo em pobreza extrema em 2050 como consequência do problema ambiental aumentaria em 2,7 bilhões. No cenário mais grave, o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) médio global diminuiria 15% em 2050, mas os países mais pobres experimentariam índices de declínio ainda maiores. O Grupo de Trabalho de Economia da Adaptação às Mudanças Climáticas da UNEP estimou perdas anuais no PIB das nações de 1 a 12% até 2030. Em um cenário de mudanças mais radicais no clima, as perdas econômicas relacionadas ao aquecimento podem chegar se elevar em 200% em 2030. Um estudo mostrou que em 2010 o aquecimento global causou a morte de 5 milhões de pessoas, e Bekele Geleta, secretário-geral da Federação Internacional da Cruz Vermelha, relatou que no mesmo ano a organização fez mais de 30 milhões de atendimentos a vítimas de desastres naturais derivados do aquecimento global. Maiores mudanças no clima devem tornar a situação ainda pior.

Por fim, para o equilíbrio e saúde da natureza em geral e para a biodiversidade em si, cujo valor de existência ainda está para ser reconhecido, os danos são incalculáveis, e as espécies que se extinguirem em função do aquecimento representam perdas irreversíveis; um triste legado para as futuras gerações, que terão, se nada fizermos em contrário, a difícil tarefa de sustentar uma população provavelmente bem maior com os recursos generalizadamente empobrecidos de um planeta que terá, além de tudo, um clima bem mais imprevisível e hostil que complicará de maneira significativa o atendimento das crescentes demandas. Hoje vivem no mundo 7 bilhões de pessoas. Projeta-se para 2050 uma população de 9 bilhões, e recente relatório da ONU prevê para este século um aumento de 300 a 900% no consumo global. Se simplesmente manter o status quo socioeconômico significará um grande erro, este erro aumentado em 300 a 900% em taxas de consumo provavelmente deve ter repercussões negativas proporcionais. Por causa disso, é esperada também uma escalada nas migrações populacionais, nas guerras civis e nos conflitos internacionais violentos. Suzana Kahn explica: "A alteração no ambiente aumentará o fosso entre nações. Fugindo da seca e/ou de inundações, populações inteiras, com muito pouco a perder, se transformarão em refugiados climáticos. Eles serão recebidos com hostilidade, principalmente nos países mais ricos, que em sua maioria já sofrem com o aumento da densidade demográfica nas cidades". Isso se torna mais grave porque vários estudos recentes que analisam o desempenho das políticas climáticas das nações vêm indicando que sociedades instáveis e violentas e com problemas de governança crônicos tendem notoriamente a ser incapazes de gerir suas políticas de maneira eficiente e atender às crescentes demandas de suas populações num cenário climático em modificação, multiplicando as chances da ocorrência de falhas críticas em sistemas vitais. Nas palavras de Ban Ki-Moon, secretário-geral da ONU,

"As tendências atuais estão nos levando cada vez mais perto de potenciais pontos de ruptura, que reduziriam de maneira catastrófica a capacidade dos ecossistemas de prestarem seus serviços essenciais. Os pobres, que tendem a depender mais imediatamente deles, sofreriam primeiro e mais severamente. Estão em jogo os principais objetivos delineados nas Metas de Desenvolvimento do Milênio: segurança alimentar, erradicação da pobreza e uma população mais saudável".

O recente progresso da humanidade gerou muitos benefícios, mas desencadeou efeitos negativos que não haviam sido previstos e para os quais o mundo não estava preparado, dada sua enorme amplitude e suas múltiplas consequências indiretas. O impacto ambiental antrópico pode ser sumarizado em cinco grandes ameaças: desequilíbrio do clima, declínio da biodiversidade, poluição, perda e degradação de ecossistemas e a explosão demográfica, todas intimamente ligadas entre si. Um estudo publicado em março de 2013 por pesquisadores da Universidade de Stanford e ratificado por mais de 500 outros especialistas de todo o mundo, afirmou:

"A vasta maioria dos cientistas que estudam as interações entre as pessoas e o resto da biosfera concordam em uma conclusão central: as cinco tendências perigosas citadas acima estão produzindo efeitos negativos, e, se continuarem, os efeitos negativos já aparentes sobre a qualidade de vida do homem se tornarão muito piores dentro de poucas décadas. A abundância de evidências científicas sólidas substanciando os prejuízos foi sumarizada em muitos estudos individuais e em declarações de consenso.... e foi documentada em centenas de artigos publicados na literatura científica sujeita à revisão por pares.... Assegurar um futuro para nossos filhos e netos que seja tão desejável para ser vivido como a vida que levamos hoje exigirá aceitarmos que já fizemos inadvertidamente o ecossistema global rumar em direções perigosas, e que temos o conhecimento e o poder de colocá-lo de volta em seus eixos - mas se agirmos agora. Esperar mais somente tornará mais difícil, se não impossível, termos sucesso, e produzirá custos substancialmente maiores, tanto em termos monetários como em sofrimento humano".

A multidão nas ruas de Dhaka, Bangladesh. A superpopulação exerce crescente pressão sobre o meio ambiente, alimentando as causas do aquecimento.

É importante lembrar outra vez que diversos efeitos das emissões aumentadas de gases estufa só se manifestarão muitos anos depois de ocorrerem as emissões, e outros são de longa duração. Os gases estufa podem levar mais de trinta anos para produzirem efeitos em termos de temperatura. Ou seja, o aquecimento experimentado atualmente é o resultado dos gases emitidos até a década de 1970. Por isso, é inevitável um aquecimento adicional mesmo se as emissões cessassem hoje totalmente, pois os gases emitidos entre os anos 70 e a atualidade só produzirão seus efeitos daqui a algumas décadas. Porém, desde então as emissões só cresceram, e evidências recentes indicam que a tendência é não apenas continuarem crescendo, mas também que o crescimento deve se acelerar. A acidificação do oceano, por exemplo, exigirá milênios para ser revertida pelos processos naturais, e o nível do mar continuará a se elevar por séculos, podendo chegar a vários metros acima dos níveis atuais. Alguns gases, além disso, têm um longo ciclo de vida, permanecendo ativos por muito tempo. De acordo com o IPCC, o ciclo de vida dos hidrofluorocarbonetos importantes industrialmente varia de 1,4 a 270 anos. O gás carbônico, o principal gás estufa antropogênico, pode permanecer ativo na atmosfera por até centenas de anos, e o óxido nitroso, até 114 anos. Outros gases, como os compostos perfluorados e o hexafluoreto de enxofre, embora em menores quantidades no total, mas muito potentes, têm ciclos ainda mais longos, que variam de mil a 50 mil anos, ultrapassando em muito os horizontes da presente civilização.

Também importa compreender que para mantermos as concentrações atmosféricas de gases estufa simplesmente estáveis nos níveis atuais, precisaríamos na prática interromper quase que completamente as emissões, pois a maior parte dos gases que já foram lançados na atmosfera lá permanecerão muito tempo, sendo reciclados lentamente, como foi há pouco explicado. Se as emissões continuarem, mesmo que reduzidas, o resultado final será uma inevitável amplificação do aquecimento pelo efeito cumulativo. Sabe-se que a capacidade regenerativa da natureza há muito já foi ultrapassada, e a despeito deste fato os níveis de gases estufa elevam-se continuamente. Se houver muita demora na redução, a quantidade de gases lançados na atmosfera ultrapassará um ponto crítico, após o qual serão inevitáveis e irreversíveis efeitos cumulativos devastadores. O PNUMA considera que este limiar já pode ter sido ultrapassado. Segundo Emilio La Rovere, pesquisador da UFRJ que contribui para o IPCC, seria necessário cortar 80% das emissões em comparação com 1990 para não serem ultrapassados os 2 °C de aquecimento até 2050, meta estabelecida na Convenção do Clima de 2009 e considerada o limite máximo tolerado para que não se instale um problema ambiental de proporções catastróficas. Mas ele acrescenta: "Os modelos matemáticos simulando evolução demográfica, economia mundial, demanda e oferta de energia, mostram que fica realmente quase impossível atingir este objetivo". Um relatório de 2013 do PNUMA, com horizonte até 2100, chegou a conclusões similares, e revelou que mesmo que os países cumpram as metas de redução nos próximos anos, a quantidade de gás carbônico emitido deve ultrapassar em 8 a 12 gigatoneladas o limite calculado para impedir que a temperatura média global suba além dos 2 °C. O relatório também observou que após 2020 as medidas de prevenção e mitigação devem ser ainda mais custosas e de efeito mais incerto do que se fossem adotadas imediatamente. Vários outros estudos realizados recentemente por grandes autoridades têm apontado na mesma direção. As emissões de CO₂ continuam a crescer e chegaram a um recorde em 2013, ultrapassando a concentração atmosférica de 400 ppm. Outros gases do efeito estufa também estão aumentando, como o metano e o óxido nitroso.

Por mais que os resultados dos relatórios do IPCC sejam preocupantes, há vários anos uma expressiva quantidade de trabalhos independentes vêm indicando que eles são excessivamente conservadores, devido ao fato de que as conclusões do IPCC são adotadas no sistema do consenso, onde participam da tomada de decisão representantes políticos das nações, que têm a tendência de minimizar as previsões mais alarmantes. Esses estudos mostram que há fatores ainda desconhecidos em jogo, que as causas e efeitos das mudanças climáticas estão se agravando bem mais rápido do que o IPCC previu e que os piores cenários estimados ficam cada vez mais perto de se concretizarem. Um outro estudo publicado em 2015 pelo NOAA, fazendo uma grande revisão das evidências com uma metodologia mais aperfeiçoada em relação à usada pelo IPCC, desenvolvida nos dois últimos anos, e agregando novos dados nunca antes computados, refutou a alegação de que o aquecimento global vinha sendo desacelerado. Um dos diretores do NOAA, Thomas R. Karl, afirmou: "Nossa nova análise sugere que a aparente desaceleração pode ter sido o resultado de limitações nos dados até então empregados como base de cálculo, e a taxa de aquecimento nos primeiros 15 anos deste século tem sido, de fato, tão rápida ou mesmo mais rápida do que a observada na segunda metade do século XX".

Adicionalmente, considerando que os esforços para combate ao aquecimento e outros agravos à natureza que atuam em sinergia têm sido até o momento pouco efetivos, o cenário futuro não pode ser senão sombrio. Muitos já foram os danos, e, segundo as previsões, muitos outros ainda devem se verificar num futuro próximo pela simples inércia das tendências atuais. Segundo os estudiosos uma ampliação do problema e as suas piores sequelas ainda podem ser evitadas, desde que medidas radicais sejam tomadas nesta direção sem demora. A necessidade de mudanças em ampla escala é a cada dia um imperativo mais urgente, mas a sociedade continua a postergá-las, presa a modelos de pensamento e vida que levam a um progresso destrutivo e insustentável. Refletindo esse consenso, disse Paul Ralph Ehrlich, presidente do Center for Conservation Biology da Universidade de Stanford e co-fundador do projeto Millenium Alliance for Humanity and the Biosphere, que a raiz de todo este problema planetário é cultural:

"Enquanto que a mudança climática já está na agenda política, a maior parte dos outros desafios não está, e o entendimento do público sobre o que produz a degradação ambiental, ou dos fenômenos naturais em geral, é mínimo. Poucos leigos estão familiarizados com a ideia fundamental de que a degradação do ambiente é um produto do tamanho da população humana, do consumo per capita, e dos tipos de tecnologias e sistemas econômicos e sociais que suprem o consumo. No último século, aproximadamente, criou-se um vasto hiato cultural entre o que a sociedade como um todo sabe e o que cada indivíduo sabe — um hiato que se provou especialmente problemático no caso dos representantes eleitos e outros líderes que não possuem quase nenhum conhecimento de ciência.

"Infelizmente, levará muitas décadas até que as ações humanas produzam mudanças significativas na atual trajetória da população. Mesmo assim, sabemos que padrões de consumo mudam virtualmente da noite para o dia, como foi demonstrado pelas mobilizações e desmobilizações durante a Segunda Guerra Mundial. Mudanças enormes na produção e no consumo aconteceram nos Estados Unidos em quatro ou cinco anos, e, durante esses anos, os americanos aceitaram racionamentos de gasolina, de açúcar e de carne. Se são dados incentivos adequados, a economia pode se transformar muito rapidamente.... (mas) é o comportamento humano, das próprias pessoas entre si e em relação ao planeta que sustenta a todos, o que requer modificação rápida".

Por fim, destacados climatologistas têm enfatizado que é importante a sociedade compreender que os 2 °C de aquecimento máximo estabelecidos como alvo pelas convenções internacionais não significa que este aquecimento possa ser atingido despreocupadamente, ao contrário, qualquer elevação adicional aos níveis atuais deveria ser encarada como muito perigosa e evitada, pois a elevação já observada, de menos de 1 °C, já tem provocado consequências de ampla repercussão, e elevações ainda maiores só podem piorar o quadro altamente preocupante que se vive no presente. Além disso, não há como prever se esta elevação de 2 °C desencadeará efeitos simplesmente lineares, pois a natureza ainda tem muitos aspectos desconhecidos e a interação entre os seus elementos é muitas vezes imprevisível. Destarte, uma temperatura média 2 °C mais quente poderá plausivelmente desencadear uma sucessão de efeitos em cascata muito mais vastos do que os previstos até agora. Como disseram os cientistas Todd Sanford e Peter Frumhoff, "um discurso político que continua a considerar apenas aquele alvo como a única medida de sucesso ou fracasso na mitigação do aquecimento global se arrisca a se tornar ele mesmo perigoso". De fato, tem surgido uma corrente de especialistas que lutam por um rebaixamento dos níveis considerados toleráveis, entre eles James Hansen, que foi o primeiro a chamar a atenção geral sobre o problema, dizendo que a meta não é rigorosa o bastante, e que é "tão perigosa quanto imprevidente". Para a Union of Concerned Scientists, que reúne um grande grupo de peritos, "as bases sobre as quais o limite de 2º C foi definido se tornam a cada dia mais ultrapassadas".

Na seção seguinte, detalha-se o impacto do posicionamento popular nesta questão.

O consenso científico e a controvérsia popular

Ver artigo principal: Ceticismo climático, Incerteza na ciência, Ambientalismo, Antiambientalismo

Os principais aspectos do aquecimento global estão bem estabelecidos na ciência, como a propriedade dos gases estufa de reterem radiação infravermelha, o aumento de temperatura decorrente da maior concentração destes gases, a causa humana em sua acumulação, e a importância deste aquecimento no clima. De fato, o consenso do meio científico a este respeito é virtualmente unânime, e foi expresso enfaticamente pelo IPCC, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, o principal fórum internacional de discussões de alto nível a respeito do tema. O Painel, que recebeu o Prêmio Nobel da Paz pelo seu trabalho sobre o aquecimento global, já produziu cinco relatórios principais e muitos outros documentos subsidiários, elaborados por milhares de cientistas de todas as partes do mundo. O quarto relatório apenas, teve a participação de mais de 3.500 pesquisadores, sendo considerado pelo International Council for Science o mais vasto levantamento científico jamais realizado em qualquer área do conhecimento, representando "o conhecimento coletivo mais atual sobre o sistema do clima, sua evolução e seu desenvolvimento futuro". Segundo Boykoff & Boykoff, "com crescente certeza, o Painel vem afirmando que o aquecimento global é um problema sério que sofre influência humana, e deve ser enfrentado imediatamente".

O Painel recebeu também o apoio de muitas organizações científicas influentes, entre elas a Royal Meteorological Society do Reino Unido, a Network of African Science Academies, com a participação de academias nacionais de 13 países africanos, o Relatório Conjunto das academias científicas de 11 países, a National Oceanic and Atmospheric Administration dos Estados Unidos, a European Geosciences Union, e o já citado International Council for Science, representando 119 organizações científicas nacionais e 30 organizações internacionais. Muitas outras importantes sínteses científicas internacionais também aceitaram as conclusões do Painel, entre elas a Avaliação Ecossistêmica do Milênio, a série Global Environment Outlook, da UNEP, e o Vital Forest Graphics da UNEP`/ FAO / UNFF, escritos e revisados por milhares de especialistas.

Protesto contra o uso do carvão, um combustível fóssil, diante do prédio do Legislativo de Olympia, nos Estados Unidos.

Reforçando este consenso, um levantamento realizado em periódicos científicos pela historiadora da ciência Naomi Oreskes analisou os 928 artigos publicados entre 1993 e 2003 a respeito de mudanças climáticas, e não encontrou um único estudo que rejeitasse a posição de consenso. De acordo com The National Academies, uma reunião de academias científicas nacionais dos Estados Unidos, as principais dúvidas ainda existentes dizem respeito apenas à velocidade de aumento na taxa deste aquecimento e a que níveis ele vai chegar, bem como ainda não se sabe exatamente como e em que extensão as diversas regiões do mundo serão afetadas localmente.

Em contraste, a mídia não-científica, numa enganosa busca por equilíbrio e imparcialidade, com frequência procura apresentar "os dois lados" da questão dando-lhes a mesma importância, o que é um erro, pois de um lado há argumentos muito fortes, e do outro, muito fracos. Como o grande público obtém suas informações principalmente da mídia, esse equilíbrio artificioso tem sido apontado como um importante fator para a pouca importância que o público dá ao problema, o que se reflete na presente dificuldade de se adotar em larga escala medidas preventivas e mitigadoras do aquecimento. Uma pesquisa feita com alguns grandes e influentes jornais dos Estados Unidos, analisando 3.543 artigos que trataram do aquecimento no período de 1988 a 2002, encontrou que 52,65% dos artigos dava peso igual a quem negava e a quem afirmava que a atividade humana tem impacto sobre o clima. Discutindo o que deveria ser feito, apenas 10,6% acatavam o consenso científico e enfatizavam a necessidade de ação internacional urgente e compulsória, enquanto 78,2% apresentavam um texto "equilibrado", induzindo a opinião pública a tirar conclusões equivocadas. Analisando cronologicamente o impacto do problema entre o público, a mesma pesquisa mostrou que entre 1988 e 1989, quando o aquecimento começou a chamar grande atenção internacional, os jornais diziam praticamente o mesmo que os cientistas, mas que desde então vêm sendo impostas ao público dúvidas artificiais e a distância entre a opinião científica e a popular vem se alargando.

Ficheiro:"Stop Global Warming", Greenpeace.jpg

Balão em forma de boneco de neve em protesto do Greenpeace contra o aquecimento global durante a Cúpula do G8 em 2007

Esta discrepância é corroborada por outro estudo, em que entrevistados respondiam se 1) as temperaturas globais eram maiores hoje que no século XIX e 2) se a ação humana tinha um papel significativo nisso. Apenas 47% do público em geral respondeu afirmativamente às duas questões. A proporção tornou-se gradativamente maior quanto mais o segmento pesquisado tinha conhecimento na área de climatologia, chegando em 2009 a 97% de concordância entre os climatólogos em atividade, que publicavam estudos neste campo. Levantamentos independentes posteriores encontraram os mesmos resultados, incluindo estudo recente que analisou os resumos de quase 12.000 artigos publicados sobre o assunto entre 1991 e 2011. Em 2015 foi publicada outra revisão dos estudos sobre o tema que analisou mais de 24 mil trabalhos, e a proporção se elevou ainda mais, com 99,99% dos cientistas atualmente concordando que o aquecimento é real e produzido pelo homem.

Também há muitas evidências de que grandes corporações comerciais, cujos interesses podem ser prejudicados por medidas contra o aquecimento, exercem pressão sobre instituições, grupos, governos e políticos, e financiam campanhas e pesquisas fraudulentas, com o intuito de confundir propositalmente a opinião pública e induzi-la a acreditar que os problemas não são reais ou importantes, dificultando a implementação de leis e ações contra o aquecimento. Várias denúncias já foram feitas na imprensa e mesmo por academias científicas. Numa atitude sem precedentes, em 2006 a Royal Society, a mais destacada associação científica do Reino Unido, solicitou à ExxonMobil, a maior companhia petrolífera do mundo e uma grande lobista, que parasse de financiar grupos e pesquisas que negassem ou minimizassem as evidências sólidas já acumuladas sobre a realidade do aquecimento global, acusando-a de ter gasto, somente em 2005, quase 3 milhões de dólares nesta atividade. Em 2015 a Union of Concerned Scientists publicou um dossiê analisando 85 documentos oficiais vazados das diretorias das principais companhias petrolíferas do mundo, chegando à conclusão de que essas companhias não somente orquestram até hoje uma grande campanha de desinformação do público, como sabiam desde a década de 1980 que o aquecimento global é uma realidade e que a combustão do petróleo é uma de suas principais origens. Assim, ao mesmo tempo em que reconheciam a autoridade da ciência, ficava-lhes claro o perigo que as evidências científicas representavam para os negócios, reunindo esforços para desacreditá-las deslocando-as da sua categoria de fatos para colocá-las no domínio da teoria, no que têm sido muito bem sucedidos.

Nos Estados Unidos, um dos poucos países que não ratificaram o Protocolo de Quioto, cientistas ligados a sete organizações científicas governamentais relataram pressões para eliminar as palavras "mudanças climáticas", "aquecimento global" ou similares de suas comunicações para não enfraquecer a política de ceticismo do governo Bush. Um relatório apresentado ao Congresso dos Estados Unidos referiu que metade dos climatologistas entrevistados disseram ter percebido ou pessoalmente sofrido essa pressão, e dois quintos deles afirmaram que já tiveram relatórios seus modificados, alterando suas conclusões. Uma pesquisa feita em 2012 revelou que a maioria dos cidadãos norte-americanos, depois de uma fase de declínio e ceticismo, novamente reconhece a realidade do aquecimento global, compreende seus mecanismos mais básicos, o associa a vários eventos de clima extremo ocorridos no país entre 2011 e 2012, numa tendência que parece crescer, e refere ter a impressão de que o clima em geral está cada vez mais imprevisível e destruidor. Ao mesmo tempo, os que negam o aquecimento continuam suas bem organizadas campanhas de desinformação do público. Porém, o governo de Barack Obama vem se mostrando receptivo às conclusões da ciência, e anunciou grandes planos de combate ao aquecimento, que, no entanto, imediatamente despertaram enorme resistência doméstica. Dada a enorme influência dos Estados Unidos no cenário político mundial, a mudança na posição oficial do governo norte-americano deu esperanças para muitos ambientalistas, mas questiona-se se o presidente terá força para vencer a inércia da máquina política e econômica em sua própria casa, um país que está em profunda crise e tem um congresso conservador.

Ficheiro:2007 LaRouche PAC poster (Global warming).jpg

Cartaz do movimento LaRouche, que nega o aquecimento, dizendo: "A verdade nua. O aquecimento global é uma fraude científica". O cartaz ironiza Al Gore (mostrado nu em uma caricatura), que se notabilizou pelo trabalho ambientalista e escreveu o popular e também polêmico documentário educativo Uma verdade inconveniente, tratando dos problemas derivados do aquecimento.

Na lista abaixo, com dados do projeto Skeptical Science, que se dedica a refutar as crendices populares sobre o aquecimento, esclarecer os mal entendidos e divulgar a ciência de ponta em uma linguagem acessível, vão citados os dez mais frequentes argumentos (A) correntes entre o povo para negar a realidade ou a gravidade do fenômeno atual, usados também por políticos e empresas, junto com a resposta dos cientistas (R) em forma sintética:

1. A: O clima já mudou no passado. — R: O clima é um sistema sensível à influência de vários fatores. No passado houve fatores naturais que provocaram mudanças. Hoje, o fator determinante é a atividade humana.
2. A: O sol é a causa. — R: Desde a década de 1980 as tendências da atividade solar e da temperatura terrestre vão em direções opostas, ou seja, o sol está esfriando e a Terra está esquentando.
3. A: Não vai fazer mal. — R: Efeitos positivos sobre o meio ambiente, a produção de alimentos e a saúde humana são duvidosos, efeitos negativos importantes já estão sendo documentados por múltiplos estudos e provavelmente devem se agravar se o aquecimento continuar em sua progressão atual, ultrapassando largamente os alegados benefícios.
4. A: Não há consenso entre os cientistas. — R: O consenso existe e é quase unânime: cerca de 97% dos climatologistas concordam que a atividade humana é a causa do aquecimento atual.
5. A: Está na verdade esfriando. — R: A última década foi a mais quente na história dos registros.
6. A: Os modelos teóricos não são dignos de confiança. — R: Os modelos usados têm limitações e margens de erro, e como em geral são modelos globais, são imprecisos no que diz respeito a detalhamentos regionais, mas reproduzem com grande aproximação as mudanças em escala global do clima observadas historicamente, e por isso suas projeções para o futuro são plausíveis e confiáveis. Não obstante, os modelos vêm sendo constantemente aperfeiçoados.
7. A: Os registros não são dignos de confiança. — R: Muitas estações meteorológicas não são instaladas como deveriam para colher os dados adequadamente, podendo estar próximas de fontes de calor ou de estruturas que criam microclimas diferenciados, como os centros urbanos e suas ilhas de calor, mas os cientistas sabem disso e fazem as compensações necessárias para corrigir os dados e torná-los confiáveis. Além disso, os dados colhidos em estações terrestres são checados com outros obtidos por métodos diferentes, como por exemplo a sondagem por satélite e a análise de registros contidos no gelo e em sedimentos oceânicos. Essa checagem cruzada minimiza em muito a possibilidade de erro grave, e revela em todas as formas de análise resultados comparáveis.
8. A: Plantas e animais podem se adaptar a mudanças no clima. — R: É verdade, mas a adaptação das espécies selvagens a mudanças ambientais só acontece em largos períodos de tempo. A rapidez da mudança atual é demasiada para que os processos naturais de adaptação se completem a tempo para a vasta maioria das espécies, inevitavelmente levando à extinção ou a significativo declínio populacional muitos tipos de seres vivos. De fato, a União Internacional para a Conservação da Natureza e dos Recursos Naturais (IUCN) prevê que se a elevação da temperatura chegar a 3,5 °C, até 70% de todas as espécies existentes hoje serão provavelmente extintas.
9. A: Desde 1998 não esquenta. — R: Em termos globais, 2005 e 2010 foram os anos mais quentes na história dos registros. As três últimas décadas foram as mais quentes desde 1850.
10. A: A Antártida está ganhando gelo. — R: Embora a área coberta por gelo possa estar se expandindo em alguns locais, o volume total do gelo está em declínio. Medições de satélite apontam que a Antártida perde mais de 100 quilômetros cúbicos de gelo a cada ano desde 2002.

Em suma, os argumentos verdadeiros, o primeiro e o oitavo, são inaplicáveis ao caso contemporâneo, e os outros são eles mesmos falsos segundo os dados objetivos, já detalhados nas seções anteriores.

A pesquisadora Caren Cooper, da Universidade de Cornell, analisando os problemas gerados pelas dúvidas e incertezas que ainda circulam popularmente sobre a realidade ou a gravidade do aquecimento global, advertiu que se o grande público não adquirir uma sólida confiança na ciência e acatar suas recomendações, os governos democráticos não conseguirão enfrentar com sucesso o problema, porque sua base de apoio popular está dividida e insegura ou não se importa com a questão. Além disso, como antes foi mencionado, a força das mídias e dos grupos de pressão política e econômica é imensa, conduzindo os debates públicos e a criação de leis muitas vezes de acordo com seus interesses exclusivos. Ainda segundo Cooper, esses agentes que negam as mudanças climáticas têm sido formadores de opinião muito mais eficientes do que os cientistas e professores, porque suas mensagens criam nas pessoas a impressão de que o que a imprensa divulga é o bastante para capacitá-las a participar legitimamente do debate científico de alto nível e criticar suas conclusões, uma impressão que, ela enfatiza, é profundamente equivocada. Naomi Oreskes resumiu a questão da seguinte maneira:

"Os políticos e a mídia, especialmente nos Estados Unidos, frequentemente afirmam que a ciência do clima é altamente incerta. Alguns têm usado este argumento contra a adoção de medidas fortes para reduzir as emissões de gases do efeito estufa.... Algumas corporações, cujos lucros poderiam ser afetados negativamente pelo controle das emissões de gás carbônico, também têm alegado que a ciência padece de graves incertezas. Tais declarações sugerem que poderia persistir uma controvérsia significativa dentro da comunidade científica sobre a realidade da mudança climática causada pelo homem. Mas isso não é verdade. O consenso científico é claramente expresso nos relatórios do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas.... O Painel não está sozinho em suas conclusões. Nos anos recentes, todos os principais corpos científicos nos Estados Unidos cujos membros são peritos no assunto têm publicado declarações semelhantes.... Certamente, os autores que avaliaram os impactos, desenvolveram métodos ou estudaram as mudanças paleoclimáticas poderiam acreditar que a mudança é natural. Contudo, nenhum deles considerou essa hipótese.... Muitos detalhes sobre as interações do clima não são bem entendidos, e há muito espaço para mais pesquisas que forneçam uma base mais sólida para nosso entendimento da dinâmica do clima. Mas há um consenso sobre a realidade da causa humana na mudança climática. Os cientistas têm repetidamente tentado deixar isso claro. É hora de o resto de nós ouvir o que eles dizem".

Adaptação e mitigação

Ver artigo principal: Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima, Protocolo de Quioto, Mecanismos de flexibilização, Desenvolvimento sustentável, Acordo de Paris (2015)

Discurso de Ban Ki-moon, Secretário-geral das Nações Unidas, durante a Conferência das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas de 2010, em Cancún, México.

O amplo consenso entre os cientistas do clima de que as temperaturas globais continuarão a aumentar tem levado nações, estados, empresas e cidadãos a implementar ações para tentar reduzir o aquecimento global ou ajustar-se a ele. Os permanentes estudos e o grande número de ações civis poderão um dia resultar em uma mudança cultural e meios economicamente viáveis de enfrentar de forma eficaz ações antrópicas que emitem gases-estufa. Um exemplo é o projeto Fábrica Verde que já foi realizado na cidade universitária em São Paulo-SP, onde, por meio da compostagem, evita-se a disposição de resíduos orgânicos em aterros sanitários. Muitos grupos ambientais encorajam ações individuais contra o aquecimento global, frequentemente por parte dos consumidores, mas também através de organizações comunitárias e regionais. Outros têm proposto o estabelecimento de um limite máximo para a produção de combustíveis fósseis, com base na relação direta entre a produção de combustíveis fósseis e as emissões de CO₂.

Também têm sido feito esforços no aumento da eficiência energética e uso de fontes alternativas. Uma importante inovação tem sido o desenvolvimento de um comércio de emissões dos gases do efeito estufa através do qual empresas, em conjunto com os governos, concordam em limitar suas emissões ou comprar créditos daqueles que emitiram menos do que as suas quotas.

Ficheiro:Earthhourkm.jpg

Divulgação da campanha internacional Hora do Planeta contra o aquecimento global e para o mundo repensar seu estilo de vida.

A nuvem de poluição sobre Pequim.

O aumento das descobertas científicas sobre o aquecimento global tem resultado em intermináveis debates políticos e econômicos sobre os benefícios em limitar as emissões industriais de gases do efeito estufa para reduzir os impactos no clima versus os efeitos que isso causaria na atividade econômica. Há também discussões em diversos países sobre o custo de adotar fontes de energia alternativas e mais limpas para reduzir as emissões. Embora a polêmica ainda persista, já foi ultrapassada pelos estudos recentes mais qualificados, os quais deixaram claro que a mudança para um modelo sustentável não é mais uma questão de escolha, é questão de sobrevivência. Além disso, é mais lucrativa no longo prazo do que a persistência no modelo atual, coisa que também não parece ter sido ainda bem compreendida pelos legisladores, políticos e grandes empresários. Outro problema levantado diz respeito aos efeitos da mitigação do aquecimento global serem tão nefastos para algumas populações indígenas como o próprio aquecimento global. Segundo algumas organizações de defesa de direitos indígenas, como a Survival International e a Amazon Watch, estas populações, que são já as mais afetadas pelas consequências dos efeitos do aquecimento global, enfrentam efeitos devastadores face a programas classificados "verdes" como a indústria hidroeléctrica e os biocombustíveis.

O principal acordo mundial para combater o aquecimento global é o Protocolo de Quioto, uma emenda à Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima, negociado em 1997. O protocolo abrange mais de 160 países e mais de 55% das emissões de gases do efeito estufa. Este tratado expira em 2012, e debates internacionais iniciaram-se em maio de 2007 sobre um novo tratado para suceder ao vigente. Regiões pobres, em particular a África, têm grandes chances de sofrerem a maior parte dos efeitos do aquecimento global, enquanto suas emissões são desprezíveis em relação às emissões dos países desenvolvidos, fazendo-as pagar injustamente por problemas que não provocaram, uma vez que os impactos do aquecimento ignoram fronteiras políticas e se abatem sobre todos. Ao mesmo tempo, o debate passa também pela questão de saber em que medida é que países recém-industrializados, como China e Índia, deverão ter o privilégio de poder aumentar suas emissões industriais, especialmente a China, a fim de que seu crescimento não seja prejudicado, uma vez que se espera que ela ultrapasse os Estados Unidos na emissão de gases do efeito estufa até 2010. O líder chinês Wen Jiabao exortou a nação a redobrar os seus esforços no combate à poluição e ao aquecimento global. Isenções de países em desenvolvimento de algumas cláusulas do Protocolo de Quioto têm sido criticadas pelos Estados Unidos e estão sendo usadas como sua justificativa para não ratificar o protocolo. Apenas os Estados Unidos, historicamente o maior emissor de gases estufa do mundo, e o Cazaquistão, recusaram-se a ratificar o tratado. A China e a Índia, dois outros grandes emissores, ratificaram o tratado, mas como países em desenvolvimento, estão isentos de algumas cláusulas.

No ocidente, a ideia da influência humana no clima e os esforços para combatê-lo ganharam maior aceitação na Europa que nos Estados Unidos. A União Europeia pretende, até 2050, reduzir entre 60% e 80% as emissões de gases estufa, aumentar em 30% a eficiência energética, e aumentar para 60% a percentagem de energias renováveis, face ao consumo energético total da UE.

O IPCC oferece em seus relatórios uma multiplicidade de alternativas para o combate e adaptação ao aquecimento global, sumarizadas abaixo:

• Melhorar o rendimento dos sistemas de captação, distribuição e consumo de água, incluindo uso agropecuário, industrial e doméstico.
• Melhorar as técnicas de manejo da terra, incluindo a pecuária, a agricultura, a silvicultura e o extrativismo, protegendo o solo contra a erosão, degradação e poluição.
• Definir planos de contenção da subida do mar como fixação de dunas, reflorestamento costeiro, construção de represas e outras estruturas.
• Modificar hábitos de produção e consumo de bens e serviços e de descarte de resíduos para um modelo sustentável. Aumentar os incentivos financeiros para projetos de crescimento sustentável. Dar educação qualificada para a população, incluindo, decisivamente, a educação ambiental, fomentando a formação de lideranças multiplicadoras.
• Redesenhar as políticas públicas com maior atenção aos fatos científicos e às necessidades reais, prevendo ações integradas em perspectivas de longo prazo. Incrementar a cooperação internacional, a pesquisa e a divulgação livre do conhecimento. Criar uma política transnacional efetiva sobre o aquecimento. Aproveitar conhecimentos de comunidades indígenas e tradicionais.
• Organizar o manejo do provável crescimento de doenças infecciosas e epidemias; melhorar o atendimento médico e as infraestruturas sanitárias urbanas. Organizar planos de assistência social e defesa civil em emergências coletivas e desastres ambientais.
• Diversificar o turismo.
• Adaptar os sistemas de transporte a temperaturas mais elevadas e à possibilidade de inundações mais frequentes. Reforçar as infraestruturas de produção e distribuição de energia e de telecomunicações, usar preferencialmente energias renováveis e diversificadas.
• A geoengenharia foi desencorajada devido aos seus altos riscos e incertezas.

Imagem de satélite mostrando o desmatamento em uma região do Mato Grosso, o estado brasileiro que sofre com as perdas recentes mais agudas. O combate ao desmatamento contribui para conter o aquecimento global, já que as florestas são grandes fixadoras de carbono e têm importante papel na regulação geral do clima.

Abrigo improvisado em um ginásio para famílias desabrigadas em Teresópolis nas enchentes de 2011 no no Rio de Janeiro.

Bairro de New Orleans, nos Estados Unidos, com casas com água até o teto após a passagem do furacão Katrina.

O IPCC recomenda que o consumo e a lucratividade dos combustíveis fósseis como o carvão mineral e o petróleo sejam positivamente desestimulados pelos criadores das políticas. Entre as várias alternativas que estão sendo buscadas, o último relatório desencorajou o uso da energia nuclear, devido aos seus altos riscos e a efeitos negativos potencialmente catastróficos em casos de acidentes. Os biocombustíveis, em geral considerados melhores opções para os fósseis, devem ser avaliados com mais cuidado, pois podem ter efeitos colaterais indesejáveis, podendo provocar, por exemplo, a elevação nos preços dos alimentos por induzir a uma redução nos investimentos e na área de produção agrícola alimentar. As evidências disponíveis indicam que os biocombustíveis são opções fracas e incertas na melhoria da qualidade de vida das populações, embora alguns sejam muito econômicos no que diz respeito a emissões de gases. O etanol, que dá uma redução de 8 para 1, é a melhor opção até agora em termos de emissões, mas, por exemplo, se todo o combustível brasileiro em 2007 fosse etanol, metade da área agricultável do país teria de ser convertida ao cultivo da cana, de onde se extrai o etanol. O IPCC indica que no Brasil o etanol gerou muita renda e emprego, mas não corrigiu as desigualdades estruturais no setor. O biodiesel, por sua vez, é pouco vantajoso para a redução das emissões, com uma redução máxima de 3 para 1. Globalmente, os biocombustíveis têm gerado crescente incerteza para o setor da segurança alimentar num cenário de população em crescimento rápido, e têm mostrado significativa capacidade de induzir conflitos sociais e produzir danos diretos e indiretos à biodiversidade e outros recursos naturais como a água. As opções mais promissoras atualmente no setor energético são os projetos de aproveitamento da energia do sol, do vento e da água. Também pode ser uma boa opção, em algumas regiões, a energia geotérmica.

A atenção principal das nações tem sido dada ao setor energético, mas a mitigação e a adaptação abrangem a totalidade da sociedade, especialmente setores que são grandes emissores de gases, como o mau uso da terra, a indústria, a agricultura, o desperdício de alimentos, os transportes, a construção civil e a urbanização das cidades, além dos hábitos culturais e modos de vida em si que produzem ou perpetuam um modelo insustentável de desenvolvimento. Os outros aspectos devem ser igualmente valorizados, pois geram causas de aquecimento igualmente influentes, e as questões éticas são tão importantes quanto as outras. A migração compulsória da economia para um modelo sustentável, se pode trazer alguns problemas imediatos de adaptação, abre muitos outros campos para investimento que tendem a gerar lucro, emprego e melhor qualidade de vida.

O fenômeno da urbanização acelerada da população humana deve receber grande atenção, pois as cidades usam de 67 a 76% da energia disponível e nelas são gerados de 71 a 76% das emissões de CO₂ relacionadas à energia. Em torno de 2050 de 64 a 69% da população mundial deve viver em cidades, zonas especialmente vulneráveis aos efeitos do aquecimento global. Muitos dos sistemas mais vitais das cidades, como o abastecimento de energia, alimentos e água, as redes de esgoto e transporte, assistência médica, segurança pública e comunicações, facilmente podem entrar em colapso diante de catástrofes naturais como os tufões e inundações, deixando imensas populações ao desamparo em um único evento. Estudos recentes têm enfatizado uma elevação desproporcional na vulnerabilidade das populações urbanas diante de eventos climáticos intensificados pelo aquecimento, pois se aumentando a população (exposição) aumenta o risco mesmo em eventos normais, o aumento da exposição combinado ao aumento na intensidade multiplica os efeitos. Além disso, o colapso de sistemas urbanos durante catástrofes climáticas gera falhas sistêmicas em cadeia que afetam toda uma grande região suburbana e rural em torno, podendo afetar ainda regiões muito distantes. Assim como as cidades são grandes receptoras e consumidoras de bens e serviços, são grandes produtoras e distribuidoras. O modelo de urbanismo em geral adotado nas grandes cidades não está preparado para enfrentar as mudanças climáticas com sucesso e deve ser adaptado rapidamente.

Grande parte da população mundial vive em cidades e zonas litorâneas, e ali as medidas de adaptação devem levar em conta com grande cuidado e realismo a questão da elevação do nível dos oceanos. Mesmo os países ricos, embora em geral mais bem preparados para a adaptação litorânea, também têm muitas áreas importantes de alto risco. Em certas regiões as populações litorâneas devem considerar prioritariamente a retirada, e não o combate ao avanço das águas, por ser a opção mais viável no longo prazo. Uma retirada bem sucedida exige muito tempo para planejamento e execução. Os modelos mais otimistas preveem uma elevação inevitável de pelo menos 40 cm no nível do mar até 2100. Os modelos mais pessimistas preveem até 7 metros ou mais, e embora pouco prováveis, não estão descartados. Mesmo o cenário mais otimista vai exigir inevitavelmente muitas ações de adaptação. Algumas regiões do mundo enfrentarão o problema intensificado: as ilhas baixas e as regiões que estão naturalmente afundando, como o sul das ilhas Britânicas e parte da costa leste dos Estados Unidos e Canadá.

Destruição nas enchentes e deslizamentos de terra no Rio de Janeiro em 2011. Eventos como este devem se tornar mais frequentes e graves num cenário de aquecimento não controlado.

Abertura da COP 19 em 11 de novembro de 2013

O IPCC, no seu 5º Relatório, enfatizou que as metas de redução das emissões não vão ser atingidas se cada região ou país pensar em resolver o seu problema isoladamente e o esforço global for descoordenado. O fenômeno tem implicações globais e suas causas produzem efeitos além das fronteiras políticas dentro das quais elas se originaram. Ao mesmo tempo, o relatório apontou que as medidas de mitigação e adaptação têm se revelado ineficientes em comunidades e nações com problemas crônicos de governança. Políticas climáticas mal informadas, descoordenadas ou realizadas com dados maquiados e atenuados artificialmente podem produzir efeitos colaterais imprevistos tão indesejáveis quanto os que a inação produziria. Também afirmou que as metas estabelecidas em Cancún sobre os níveis de emissão de gases em 2020 estão desatualizadas, devendo produzir provavelmente um cenário de 3 °C de elevação na temperatura, e devem ser revistas com urgência.

A Conferência do Clima de 2013 das Nações Unidas, realizada com grande tumulto em Varsóvia (COP 19), fez alguns avanços, conseguindo chegar a um acordo formal sobre o programa REED+, depois de muitos anos de debates. O programa prevê incentivos econômicos e outras medidas para a redução de emissões. Já estava em aplicação experimental desde anos, e se espera que agora sejam estabelecidas políticas locais mais eficientes. O documento produzido deu ênfase às medidas de prevenção do aquecimento e aos países pobres, os mais afetados e os menos capazes de lidar com o problema, e contemplou também, entre outras, ações nas áreas de financiamento, envolvimento institucional, monitoramento de florestas, agilização administrativa, padronização de procedimentos técnicos e manejo de impactos. O Observatório do Clima considerou o texto bastante tímido na maioria das áreas, frustrante em muitas outras, mas destacou como positiva a definição dos parâmetros do REED+. Muitos ecologistas, porém, viram-no como o acordo ambiental mais fraco da história, provocado vários retrocessos, como a revogação da obrigatoriedade no cumprimento das metas, que passam a ser contribuições voluntárias, e criando para as políticas de mitigação uma indesejável dependência do sistema de financiamento, o chamado Fundo Verde do Clima, o qual, por sua vez, ainda não tem mecanismos reguladores em funcionamento.

Aprovação do Acordo de Paris (2015).

Em 2015 foi realizada em Paris outra Conferência (COP 21), onde foi conseguido um consenso de que deve-se evitar que a temperatura suba acima de 1,5º C. A aprovação do Acordo de Paris foi louvada internacionalmente como um marco nas negociações climáticas, principalmente pelo reconhecimento de que o aquecimento global é um problema de extrema gravidade, por dar um sinal claro aos mercados de que a transição para a economia verde é inevitável, e pela criação de um vultoso fundo de apoio aos países emergentes. Porém, houve manifestações de protesto em Paris e algumas organizações e ativistas do ambiente permanecem reticentes, considerando que o acordo não estabeleceu um cronograma preciso de ações definidas, e que tampouco tem força legal, dependendo de reduções voluntárias nas emissões, o que pode levar ao descumprimento dos objetivos traçados ou a um excessivo atraso no seu atingimento. De qualquer modo, o acordo é apenas um primeiro passo, e muito deve ser feito nos países para implementá-lo praticamente. Ao mesmo tempo, em conjunto, as metas voluntárias que os países ofereceram não parecem suficientes para a redução global de emissões considerada necessária, e em muitas nações os objetivos acordados podem ser bloqueados pelos legisladores locais. O Congresso dos Estados Unidos, por exemplo, vem colocando grandes obstáculos à agressiva política de redução de emissões proposta pelo presidente Barack Obama, e teme-se que no futuro próximo essas resistências possam crescer ali e em outros países onde os legisladores são pressionados por interesses econômicos e políticos.

Também já se torna cada vez mais claro que a humanidade terá em breve de encontrar formas de controlar seu crescimento populacional. Os recursos do mundo são limitados, e um aumento infinito da população é obviamente impossível. O aquecimento e todos os outros problemas ambientais de hoje em última análise se devem, de fato, à explosão demográfica e ao acelerado consumo de recursos naturais que ela desencadeou, cujos efeitos de longo alcance modificaram todo o equilíbrio da biosfera. Porém, o tema do controle populacional é espinhoso e não se prevê solução fácil, cercado como é de controvérsias éticas e científicas, e entretecido a tradições culturais, sociais e religiosas arraigadas. Reforçando esse cenário, o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento publicou em 2013 seu Relatório de Desenvolvimento Humano prevendo cerca de 3 bilhões de pessoas vivendo na pobreza extrema em 2050 em função do aquecimento global não mitigado e outros problemas ambientais, um terço da população mundial estimada para aquela data.

Hoje o consumo de recursos naturais do planeta já é maior do que sua capacidade suporte. Além da população mundial estar em crescimento rápido, o consumo de recursos per capita também está aumentando. O IPCC prevê que se não houver modificações nas tendências atuais, até 2100 o consumo mundial aumentará de 300 a 900%. Percebe-se assim o enorme impacto que a humanidade impõe aos recursos naturais e a urgência de medidas que limitem o consumo à capacidade suporte do planeta. Manter o atual curso de ação significará impor um pesado fardo às gerações futuras, pois espera-se que importantes desafios sociais, hoje já difíceis de enfrentar, se agravem ainda mais, como a fome, a pobreza e a violência. Muitas pesquisas mais recentes trouxeram novas evidências de que as projeções do IPCC, por mais preocupantes que já sejam, foram conservadoras, e que as medidas preventivas e mitigadoras adotadas pela sociedade estão acontecendo num ritmo lento demais e são pouco ambiciosas, aumentando, portanto, a probabilidade de que o resultado da inação seja desastroso num futuro próximo. Um crescente grupo de cientistas acredita que o momento de evitar um aquecimento catastrófico já foi ultrapassado e a oportunidade que a humanidade tinha foi perdida pela excessiva demora na tomada de ações efetivas.

O último relatório do IPCC e outros documentos recentes vêm deixando bastante clara a importância e a realidade da sua mensagem e seu caráter de urgência, ressaltando que as opções de mitigação e adaptação são maiores do que foram no passado, e muitas delas vêm tendo seus custos de implantação significativamente reduzidos em anos recentes, cabendo aos governos e à sociedade fazer bom uso das oportunidades e dos avanços tecnológicos e científicos que se colocam à disposição. Caso contrário, dificuldades em larga escala seguramente se concretizarão e só tenderão a crescer, com impactos mais prováveis sobre a saúde, a produção de alimentos, o acesso à água e à habitação, a segurança contra desastres naturais e a estabilidade social, política e econômica de todas as nações, impactos que seguramente recairão mais dolorosamente sobre os mais pobres, os menos capazes de manejá-los. Outra conclusão importante foi o reforço do consenso que já se formara antes de que as decisões tomadas nas próximas duas décadas terão efeitos decisivos e de longo prazo, diversos deles potencialmente catastróficos e irreversíveis, sendo então ainda mais recomendadas as medidas preventivas urgentes. Ainda há uma significativa janela de oportunidade para evitar o pior previsto nos modelos matemáticos, mas em algum momento, que não está muito distante, ela vai se fechar. O último relatório do IPCC considerou, em suma, que o mundo agora tem apenas c. 50% de chance de conseguir manter a elevação da temperatura abaixo dos 2 °C, considerada em consenso como o máximo tolerável. Se a sociedade optar por deixar para a última hora tudo o que precisa ser feito, será tarde demais, pois muito ainda precisa ser feito e o tempo corre contra. Processo de mudança social em tal escala levará necessariamente muitos anos, requererá muito esforço, conhecimento, honestidade e boa vontade, não se justificando mais, portanto, a demora.

Marcha Gaúcha Pelo Clima, realizada em Porto Alegre, Brasil, em 29 de novembro de 2015, parte de uma mobilização internacional para pressionar os governos a adotarem metas de mitigação mais ambiciosas na 21ª Conferência do Clima em Paris (COP 21).

Ver também

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• Wikinotícias

• Efeito estufa
• Escurecimento global
• Esfriamento global
• Extinção do Permiano-Triássico
• Hipótese de Gaia
• Mudança do clima

Ligações externas

• Página do Intergovernmental Panel on Climate Change
• Página do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas
• Animação mostrando o aquecimento global dos últimos 62 anos condensado em 13 segundos
• An Inconvenient Truth. Documentário didático sobre o aquecimento global e seus efeitos, elaborado sobre o trabalho ambientalista de Al Gore, ex-vice-presidente dos Estados Unidos, que recebeu o Prêmio Nobel da Paz por esse trabalho. O documentário, que foi elogiado por vários cientistas destacados pela clareza de sua exposição e geral acurácia técnica, é sintético; traça um panorama simplificado do assunto em seus aspectos mais gerais, mas dá grande número de exemplos concretos e é rico em gráficos, animações e imagens reais que facilitam a compreensão dos mecanismos do aquecimento. Disponível neste endereço: [https://www.youtube.com/watch?v=X3wry4u9eFA ] dividido em várias partes que se sucedem automaticamente. É narrado em inglês mas tem legendas em português.
• Skeptical Science. "Global Warming & Climate Change Myths". 174 mitos sobre o aquecimento, com respostas dos cientistas. Em inglês. Um resumo dos principais mitos, em português, pode ser consultado aqui.
• Cook, John. O Guia Científico do Ceticismo quanto ao Aquecimento Global. Skeptical Science, 2010.