American Scientist, 78, 325. Permissão concedida por Sigma, Xi, The Scientific Research Society.
Adaptado de Khalil e Rasmussen, C and E News, 64 (47), 23.
Mudanças na temperatura da superfície média global para o período de 1951 a 1980, média de 1880 a 1994.(U.S. Global Change Research Program.)
Mudanças na concentração atmosféfica de CO2 e na temperatura global
da superfície nos últimos 160 mil anos.(U.S. Global Change Research Program.)
Recentes medidas tem revelado que as características desta atmosfera estão mudando. Na figura acima temos a variação do gás carbônico em partes por milhão de volume em função do tempo a partir de 1972. Podemos ver que a concentração de gás carbônico atmosférico tem aumentando em todos os lugares. Sabemos porque isto está aumentado: a queima de fluídos fósseis (carvão mineral, óleo e gás natural) a queima de vegetação e a produção de cimento.
Existem ainda outros gases na atmosfera cuja composição tem mudado nos últimos anos. Metano é um exemplo. A figura ao lado mostra a concentração de metano em partes por milhão de volume nos últimos mil anos. Podemos ver que nos primeiros 700 anos destas observações até por volta de 1700, a concentração de metano esteve aproximadamente constante. No entanto a partir da Revolução Industrial a concentração de metano tem aumentado dramáticamente a níveis maiores do que o dobro dos valores observados no período anterior a Revolução Industrial. As fontes de metano são razoavelmente bem conhecidas, podemos citar: gado, cupins, arroz irrigado, florestas boreais, e tundras presentes em regiões polares.
Medidas da temperatura média global da superfície do planeta revela que esta temperatura tem aumentado aproximadamente 0.5 C nos últimos 100 anos. Este aumento não tem sido uniforme no decorrer do tempo. A figura ao lado mostra que houve um gradual aumento a partir de 1860 até um máximo nos anos 40, ocorrendo a seguir uma queda anos 70, seguido por um dramático aumento a partir de 1970. Recentes dados mostram que 1997 foi o ano mais quente em 137 anos de medidas históricas.
Existem especulações de que este aumento na temperatura pode ter sido causado devido a aumentos no gás carbônico, metano e outros gases. Existem razoáveis evidências físicas para sustentar isto, porque como sabemos, o gás carbônico absorve radiação infravermelha e pode muito bem ter contribuido a este recente aumento na temperatura.
É possível estimar a temperatura média global do planeta através da análise de bolhas de ar aprisionadas em gelo centenas de anos atrás na Antártica e Groelândia. Um grupo de cientistas franceses e russos analizaram a taxa de isótopos de oxigênio em blocos de gelo sobre uma profundidade de 2 km na região Antártica e utilizaram isto para estimar a temperatura da época em que o gelo foi depositado. Eles também mediram outros gases nas mesmas bolhas e verificaram as mudanças na concentração de gás carbônico nos últimos 160 mil anos. As medidas mostraram que o gás carbônico na atmosfera da terra aumentou de aproximadamente 190 p.p.m. 160 mil anos atrás, a um valor aproximado de 300 p.p.m. 130 mil anos atrás e desde então diminuiu gradualmente a um valor mínimo quando a última era glacial atingiu o seu pico a aproximadamente 15 mil anos atrás. Desde então a concentração de gás carbônico aumentou gradualmente atingindo níveis de aproximadamente 275 p.p.m. no período anterior a Revolução Industrial. Verifica-se que as medidas de temperatura seguem uma curva parecida com as medidas de gás carbônico no decorrer do mesmo período de tempo.
Os dados não são suficientemente precisos no tempo para afirmar se as mudanças de temperatura causaram as alterações dos níveis de gás carbônico ou vice-versa. Verificando o rápido aumento na concentração de gás carbônico causado pelo homem nos últimos 140 anos, podemos nos perguntar, oque acontecerá com a temperatura no futuro? Será que esta tendência acompanhará a curva do gás carbônico?
Alguns meios de comunicação tem chamado nossa atenção a estes assuntos em edições especiais, por exemplo, a revista Newsweek em cuja capa de uma edição de 1988, mostrou uma família em uma casa de vidro, especulando sobre o fato de que o efeito estufa pode levar a verões mais quentes.
Na capa de outra revista aparece "Salve a terra e destrua o mundo" chamando atenção ao fato de que tentando diminuir estes aumentos no gás carbônico, poderia-se arruinar a economia. A capa da revista Forbes de 25 de Dezembro de 1988 declara que o pânico relacionado ao aquecimento global é um caso clássico de reação exagerada. Portanto vemos uma considerável diferença de opinião na imprensa sobre a importância do aquecimento global.
Temos também outros componentes químicos na atmosfera da terra que estão aumentando. Os Clorofluorcarbonos (CFCs) foram inventados no final dos anos 30, de forma que eles não existiam na atmosfera da terra antes desta data. Eles são componentes extremamente estáveis e são removidos da atmosfera de forma muito lenta. Isto permite tempo a estes componentes difundirem-se pela estratosfera onde podem ser quebrados pelos raios ultravioleta criando átomos livres de cloro que por sua vez podem combinar com o ozônio para criar O2 e portanto serve como uma maneira a diminuir o ozônio estratosférico.
Óxido Nitroso é outro gás na atmosfera da terra cuja concentração está aumentando. Fontes naturais de óxido nitroso no solo são aumentados pelo uso de fertilizantes de nitrogênio levando a um aumento nas concentrações atmosféricas. Óxido nitroso assim como CFCs possuem um tempo de vida longo na atmosfera e também podem levar a destuição do ozônio estratosférico. Diminuições da camada de ozônio estratosférico permite aumentos na quantidade de radiação ultravioleta que atinge a superfície da terra danificando os tecidos vivos. Casos de câncer de pele na Nova Zelândia e Austrália estão tendo um dramático aumento, em parte, devido a este aumento dos raios ultravioleta. Pequenos organismos oceânicos, chamados de "fitoplankton", em regiões onde o ozônio atmosférico tem diminuido estão vulneráveis a estes destrutíveis raios ultravioleta.
No entanto os meios de comunicação não compreenderam muito bem o assunto ainda. Publicação de uma indústria atesta que este é um problema de desaparecimento de fatos e não desaparecimento de ozônio. Atestam que os meios de comunicação e a NASA estão estimulando isto para seus próprios propósitos. A revista Time por outro lado, teve um diferente ponto de vista declarando a Terra como o "Planeta do Ano" em 1989, e chamando a atenção para "a terra em perigo". Outra edição da Time descreve práticas de deflorestamento que estão destruindo regiões do planeta que possuem ecossistemas extremamente ricos e diversos. Florestas tropicais são habitat naturais para uma rica diversidade de espécies, muitas das quais ainda nem foram descobertas. A transformação de ecossistemas naturais como as florestas tropicais provoca não somente a destruição da biomassa mas também mudanças na química do solo, no clima local e na qualidade e no movimento da água nestas regiões. Práticas de uso do solo em outras áreas vulneráveis tem permitido um desgaste da terra a um ponto em que a vegetação da superfície seja irreverssívelmente reduzida, permitindo que processos relacionados ao tempo local reduza a produtividade do solo e permita sua erosão. Estes problemas atingem a população humana e cutucam diretamente os países desenvolvidos, que parecem ter uma insaciável demanda por energia e recursos, contra os países em desenvolvimento cujos cidadãos lutam por fornecer a suas famílias apenas o essencial para a existência humana, tendo muito pouco tempo para pensar sobre implições de longo prazo relacionados ás mudanças globais do ambiente.
Em resumo, vivemos em um planeta que, do espaço, parece ser azul. Um planeta que tem água em todas as três fases. Em uma inspeção mais de perto, podemos ver que temos um planeta verde, com uma rica diversidade de espécies biológicas. Entretanto, a zona habitável deste planeta que permite a atividade biológica é uma casca estremamente fina em volta da superfície do planeta. A região do planeta em que a raça humana pode viver na ausência de aparelhos, é uma fina casca esférica aproximadamente com 3 km de espessura, em um planeta que possui um raio de 6370 km. Se a terra fosse do tamanho de uma bola de basquete, esta região habitável seria da espessura de uma folha de papel. Esta é a única região do universo em que a raça humana pode existir sem a ajuda de aparelhos. Neste exato momento os homens estão fazendo um experimento global, um experimento químico, nesta zona habitável, sem conhecer quais consequências poderão ocorrer. Como cidadãos envolvidos e futuros líderes do planeta, temos duas opções: podemos cobrir nossos olhos e agir como se não houvesse o problema, ou podemos utilizar as ferramentas a nossa disposição para estudar este problema, avaliar a evidência, olhar para os resultados científicos, e responder para nós mesmos qual o nível de certeza nós temos sobre estes assuntos. Ainda, quais são as consequências ambientais, sociais e econômicas em agir ou omitir em relação ao nosso experimento químico global. Que futuro deixaremos para nossos filhos?
Este é um curso em Mudanças Climáticas Globais que abrange este e muitos outros assuntos. O objetivo principal do curso é demonstrar as várias relações presentes no sistema da terra. Um segundo objetivo é instigar nos estudantes a importância de uma revisão de artigos relacionados a Mudanças Climáticas Globais. Um terceiro objetivo é engajar os estudantes em diálogos entre eles mesmos e também com outros especialistas nas áreas de economia, sociologia, política e as implicações éticas destas mudanças.
