quinta-feira, 4 de dezembro de 2014

Aquecimento Global

Controvérsia  Sobre as Causas e a Importância do Aquecimento Global

Análise Conclusiva


            Introdução   

            A atenção especial concedida ao CO2 pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), na conferência sobre o clima e o meio ambiente no Rio de Janeiro em 1992,  no protocolo de Kioto em 1997, e em inúmeras convenções e campanhas bem providas de fundos, acabaram causando um acirrado debate entre os defensores das medidas paliativas e os que descreem da importância do CO2 e atribuem as variações climáticas a causas cíclicas naturais e que, baseados em resultados para mais e para menos observados nos diversos continentes, procuram mostrar que a temperatura média da terra está oscilando dentro de um “plateau” desde 1998.

            A controvérsia agravou-se em 2009 quando os servidores da Climate Research Unit da Universidade de East Anglia, UK, foram invadidos por hackers   que acessaram milhares de arquivos que incluíam e-mails trocados entre cientistas americanos e ingleses, onde se confessavam manipulações de dados e se discutiam maneiras pouco recomendáveis de favorecer argumentos que reforçavam a tese de que o aquecimento global tinha origem antropogênica.

            O escândalo, prontamente apelidado de Climegate, tomou grandes proporções com a publicação de denúncias assinadas por eminentes cientistas da American Physical Society e outros representantes da comunidade científica internacional, em cartas de demissão e artigos, onde entre outras coisas se revelava que dados de concentração de CO2 tinham sido selecionados para mostrar crescimento de 280 a 384 ppm dos meados do século XIX até 1998, comprovando assim um grande aumento posterior à Revolução Industrial.

            Ocorre que, independentemente de eventuais fraudes motivadas pela ambição de tirar proveito da onda que se formou em todo o mundo –  impulsionada pelos bilhões de dólares dirigidos à redução das emissões de carbono para a atmosfera – o fato é que com o passar dos anos medições posteriores só vieram a confirmar não só que o planeta está realmente esquentando, seja qual for a causa do aquecimento (a curva abaixo é uma das muitas mostrando o acréscimo de temperatura passando, em 2014, dos +0,85oC acima das médias de 1961-1990),  mas também que os 384 ppm apontados como fraudados em 1998 já atingiram hoje o nível das 400 ppm, confirmados pela National and Oceanic Athmosferic Administration (NOAA -  USA Federal Agency). 
(clicar nas imagens para ampliar)

Temperature anomalies from 1961-1990 averages.
Climatic Research Unit (University of East Anglia) em conjunto com Hadley Centre (do UK Meteorological Office), 2014

INFLUENCIAM A TEMPERATURA TERRESTRE:       

1) Fatores geoastrofísicos

            Variações da excentricidade da órbita terrestre, precessão dos equinócios, nutação e outros fatores astronômicos que influenciam o clima.

            a) Excentricidade da órbita
            Primeira Lei de Kepler:
“O planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos” .

            A órbita elíptica da Terra tem o semieixo maior:    a = 149.600.000 km
A excentricidade varia de praticamente 0,00 (i.é., ε = 0,0043), até cerca de 0,05 (ε = 0,058).  No presente intervalo interglacial a excentricidade é:   ε = 0,0167. 

            As fórmulas para a maior proximidade (periélio) e maior distância (afélio) do sol são:     

             Rp = a (1- ε);      Ra = a (1+ ε).

            Assim, essas distâncias são, em milhões de km:

            1) Para a menor excentricidade:     
             Rp = 149,6 (1- 0,0043) = 148,96    Ra = 149,6 (1+0,0043) = 150,24     ∆ = 1,28

            2) Para a maior excentricidade:     
            Rp = 149,6 (1- 0,058) = 140,92    Ra = 149,6 (1+0,058) = 158,28       ∆ = 17,36

            Na situação de menor excentricidade, a maior distância Terra-Sol tem apenas 1,28 milhões de km a mais que a menor.  Na situação de maior excentricidade  a maior distancia Terra-Sol tem 17,36 milhões de km a mais que a menor.

            Segunda Lei de Kepler:
“A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais”.

            Essa lei determina que os planetas se movem com velocidades diferentes, dependendo da distância a que estão do Sol.

            O ponto mais próximo do Sol, é onde o planeta se move mais rapidamente.
            O ponto mais afastado do Sol, é onde o planeta move-se mais lentamente.

            A mecânica das órbitas exige que a duração das estações seja proporcional à área  varrida em cada estação, então, quando a excentricidade é extrema, as estações que ocorrem no lado mais distante da órbita duram substancialmente mais do que as que ocorrem nas proximidades do Sol.

            Note-se que não é pequena essa variação.  É de supor-se portanto que nos períodos em que a excentricidade é máxima o planeta venha a sofrer um forte resfriamento devido aos maiores espaços de tempo passados a distancias 17 milhões de km mais longe do Sol.   Basta observar que a Terra está próxima do limite interno da zona de habitabilidade do Sistema Solar, a qual se estende cerca do 80 milhões de km até as proximidades de Marte.       O aumento de afastamento da Terra nos períodos de excentricidade máxima alcança 20% dessa distância.   No presente momento a excentricidade ε = 0,0167 está a caminho da máxima (ε = 0,058), mas ainda perto da mínima (ε = 0,0043), o que permite dizer que por causas astrofísicas deva esperar-se um longo período de resfriamento, a caminho de uma glaciação, em lugar de aquecimento.


            O efeito de resfriamento é comprovado pelo simples exame dos “Ciclos de Milankovitch”,  que registram diversos indicadores que tendem a afetar as variações climáticas e mostram que a excentricidade da órbita terrestre --  representadas em verde claro no gráfico abaixo --  chega periodicamente ao máximo a cada 110 mil anos, aproximadamente, de modo sincrônico com a ocorrência dos máximos das eras glaciais --  mostradas em verde escuro na última linha --  todos sofrendo de interferências positivas ou negativas  dos outros fatores, inclusive possíveis aumentos ou diminuições da atividade solar.   
    


            b) Atividade Solar.
            Dados históricos da atividade solar marcada por radioisótopos em anéis de árvores e núcleos de gelo, tem indicado que as chuvas regionais parecem ser mais afetadas pelas variações de atividade solar do que a temperatura. 

            De qualquer modo, a diminuição da frequência normal de manchas solares tem sido apontada como provável conexão entre o Mínimo de Maunder --  um déficit de manchas solares que ocorreu entre 1650 e 1720 --  e os rigorosos invernos que acometeram a Europa e a América do Norte nesta época.

Média histórica do número de manchas solares dos últimos 400 anos
(1610-2010) Fonte: NASA, MSFC (Marshall Space Flight Center)

            Desde a década de 1740 os ciclos das manchas Solares tem se sucedido com máximos repetindo-se normalmente a cada 11 anos, sem revelar níveis mais elevados de atividade solar capazes de incrementar o percentual de energia irradiada para a Terra.  


            O ciclo iniciado perto do ano 2009 deveria atingir o máximo em 2013 mas perdeu a força e está sendo o mais fraco dos últimos 100 anos, tendente assim a resfriar, mais que aquecer a Terra com taxas mais altas de energia.



                2) Gases do efeito estufa (GEE’s).
            Os chamados gases do efeito estufa absorvem parte da radiação infravermelha (IV - comprimento de onda no entorno de 1 μm) irradiada pela Terra, aquecendo a atmosfera e dificultando seu escape para o espaço.  

            Além do vapor d‘água são: o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), o óxido nitroso (N2O), e os perfluorocarbonetos (PFC’s).

            Supondo terra mais oceanos à temperatura média de 15oC,  humidade 60%  e 1% de vapor d‘água, as concentrações de gases do efeito estufa são as seguintes:

CO2
0,0365%
CH4
0,000173%
N2O
0,000031%
CFC-11
0,0000000274%
CFC-12
0,0000000488%
H2O
1,000%

            Os GEE’s não tem a mesma capacidade de absorção de energia. 

            Referidos ao CO2, o H2O é 8  vezes superior, o CH4 23 vezes, o N2O 296 vezes, os CFC’s milhares de vezes mais,  mas a combinação da capacidade de molecular de absorver energia com as respectivas concentrações resulta na seguinte contribuição percentual para o efeito estufa:

            H2O (vapor d‘água) absorve 99,4% da radiação IV, o CO2 0,45%, o CH4 0,045%, o N2O 0,079%, o  CFC-12 0,009% e  o CFC-11 apenas 0,004%, ficando claro que o vapor d‘água presente na atmosfera é o mais importante dos agentes do efeito estufa, e que o segundo mais abundante, o CO2, resultante da combustão, do vulcanismo e do ciclo vital de animais  e plantas, por ser sujeito a descontinuidades abruptas é dentre eles o mais ativo determinante das variações climáticas .

                  Se os GEE’s não existissem, a temperatura média de nosso planeta, que hoje oscila entre 14oC e 15oC, baixaria cerca de 30o para o entorno dos -18oC, com os oceanos cobertos por uma capa de gelo.

                  Na situação de equilíbrio do atual período interglacial, dos 342 watts por m2 de radiação solar que alcançam a Terra, 107 w/m2  são diretamente refletidos (pelas nuvens, aerossóis, pelo solo, pelas superfícies geladas e pela própria atmosfera),  entrando assim no espaço terrestre 235 w/m2, que são totalmente irradiados de volta ao espaço exterior, sob a forma de radiação infravermelha.

    
               Dos 714 w/m2 de radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre (parte energia absorvida, e parte proveniente do núcleo), 324 w/m2 são constantemente emitidos e reabsorvidos, 40 atravessam diretamente a atmosfera, e 350  são retidos pelos GEE’s, dos quais 195 serão irradiados de volta ao espaço.

                  Não havendo modificação da quantidade de radiação recebida, a alteração de qualquer dos fatores, ou de um conjunto de fatores determinantes das quantidades de energia refletida ou absorvida resultará no estabelecimento de um novo ponto de equilíbrio, correspondente a uma nova temperatura média para o planeta.

           

           3) Civilização Industrial

            Não há como argumentar contra o fato de que a civilização industrial globalmente estabelecida nos últimos 250 anos transformou radicalmente as condições de refletância e de absorção de energia de centenas de milhões de km2 de bosques e mata virgem substituídos por capim ralo, intercalado por centros urbanos e industriais. Rodovias pavimentadas, fábricas e redes elétricas que permanentemente degradam energia mais nobre em calor.  Bilhões de motores constantemente ligados. Fornalhas e usinas de todo o tamanho emitindo vapores e gases às toneladas. Gigantescas represas reforçadas por água extraída de aquíferos profundos que irrigam lavouras e modificam radicalmente o solo e a atmosfera do que era antes deserto. Imensas florestas inteiramente abatidas e substituídas por coisa nenhuma.  Bilhões de novas cabeças de animais da espécie humana, suína ou bovina, comendo, excretando e somando metano ao acervo existente. 

            Uma teia planetária de fios, pedra e concreto de baixo calor especifico, que de dia esquenta rapidamente e à noite devolve o calor à atmosfera, em meio à feérica iluminação de metade do globo terrestre. 

            Civilização global desse tipo, por si só tende a aquecer o planeta, não apenas pela geração de calor e pela mudança dos parâmetros de refletividade, da produção e reabsorção de GEE’s e de aerossóis, mas também pela introdução de ciclos diversos de realimentação positiva que reforçam-se uns aos outros aumentando o efeito que cada um teria separadamente.

                  Gases de efeito estufa como dióxido de carbono e metano, bem como a quantidade e a distribuição das nuvens, dos aerossóis e das superfícies geladas, sempre variaram ciclicamente, ou abruptamente,  como resposta ou como determinantes de modificações climáticas.

                  Qualquer gráfico de variações históricas de temperatura superposto ao de  concentrações de CO2 e CH4, mostrará que as concentrações desses gases aumentam com a temperatura, o que seria de esperar tanto no caso do aumento de temperatura dever-se ao aumento da concentração dos gases – o que pressupõe uma grande sensibilidade do clima a gases que em conjunto absorvem apenas 0,5% da radiação infravermelha – como no caso inverso, que é o aumento da concentração desses gases resultar do incremento da temperatura.

                  O quadro abaixo mostra perfeitamente o sincronismo entre a elevação de temperatura (em vermelho) e a elevação das concentrações de CH4 e CO2 ao longo de 4 glaciações.

                  Mas o que realmente importa é que observando com mais atenção o extremo direito do gráfico, a dilatada escala de tempo do eixo horizontal torna clara a imensa anomalia do abrupto crescimento das concentrações desses gases, ocorridas em poucas décadas do tempo presente.

                  Nos últimos 650.000 anos a concentração de CO2 nunca excedeu 300 ppm,  mas já atingiu 400 ppm em 2013.  E  a de CH4, ultrapassou 1800 ppb.

                  São grandes e rápidas mudanças (respectivamente +42% e +257%), com relação aos 280 ppm  e 700 ppb existentes no início da Revolução Industrial.


                  Se for suposto que o incremento de temperatura é o que causa a maior quantidade de gases, pode-se ver na série histórica que elevações de temperatura muito mais altas que as verificadas no presente (da ordem de +0,85oC) nunca resultaram em concentrações como as atuais.

                  Já por isso pode-se muito bem concluir que essa abrupta elevação de níveis de CO2 e CH4 foi de fato a causadora do aquecimento observado, até porque a história paleo-climatológica da Terra apresenta episódios diversos em que uma rápida elevação de temperatura ocorreu como consequência de súbitas injeções de CO2  na atmosfera.

No correr dos ciclos da eras glaciais, a velocidade da variação entre mínimo e máximo depende do caso ser de aquecimento (mais rápido) ou resfriamento (mais lento), em media algo como 10.000 anos para subir de mínimo a máximo. e 100.000 anos para baixar de máximo a mínimo.  

                  A figura seguinte mostra a última oscilação das cerca de 20 que ocorrem dentro de cada grande ciclo glacial.   A larga escala de tempo do eixo horizontal torna evidente o modo como, depois de uma subida, as médias de temperatura foram novamente caindo nos últimos 7.000 anos, com súbita descontinuidade ocorrendo na aproximação do século XX.

Com o último grande mínimo de temperatura distante 25.000 anos e o último grande máximo a 12.500 anos, pode-se dizer que em termos de "eras glaciais" estávamos ainda no início da descida com 12,5% do caminho andado, faltando 87.500 anos para o próximo mínimo.    



                 

                   "Sensibilidade climática"             

                  A magnitude de uma eventual reposta climática à variação de um determinado GEE depende da “sensibilidade climática” às variações da concentração  desse gás.

                  Para o CO2 o comportamento é fisicamente bem conhecido: quando a concentração dobra, cerca de 3,7 w/m2 de radiação infravermelha de saída é bloqueada, requerendo um certo aumento na temperatura superficial média para restabelecer o equilíbrio da irradiação entrante e sainte, presentemente estabelecido como 0,97oC de aumento para cada dobra.

                  Mas é necessário levar-se em conta que a “sensibilidade climática” é amplificada por diferentes espécies de realimentação positiva, típicas de cada gás.

                  A pergunta que ocorre – e que tem bastante pertinência, como se verá adiante – é a seguinte: “uma realimentação  circular, como a liberação rápida de grandes quantidades de metano, que causa calor, que libera metano, que provoca mais calor, poderia levar a Terra à situação de superaquecimento semelhante ao do planeta Venus ?“

            Para bem entender o problema, suponhamos uma situação de pressão sobre o clima, por exemplo causada por aumento da radiação solar, ou de CO2, que cause 1 unidade de aquecimento.  Se essa unidade for amplificada por uma forte realimentação que aumente o aquecimento em, digamos, 50%, esse aquecimento adicional de 0,5 unidades será afetado também pelo feedback  (0,5 x 0,5 = 0,25), e assim por diante, numa soma de termos de progressão geométrica decrescente 1+0,5+0,25+ 0,125... = 2.

            Isto é,  o aquecimento final será um múltiplo do que seria sem as  realimentações, mas não seria necessariamente infinito.  O forte ciclo de realimentação do vapor d‘água, funcionando como gás do efeito estufa, e a evaporação resultante do aquecimento,  é dessa ordem de grandeza.

          O efeito líquido de feedbacks ocorrendo ao mesmo tempo, que podem ser avaliados na história climática da Terra, indicam que os efeitos positivos e negativos acabam amplificando a resposta global de temperatura no mínimo por um fator entre 2 e 3.   A aplicação do maior desse fatores sobre 0,97oC leva a uma sensitividade climática corrigida para a ordem de 3oC.  Esses parâmetros foram usados na fixação dos +2oC recomendados em 2007 pelo IPCC como limite de aumento de temperatura ao nível dos 440 ppm, uma limitação que, mesmo que alcançada, não terá qualquer resultado prático, como se verá adiante.

         Mas um fator de ajuste para tantos e variados ciclos de realimentação circular é de difícil determinação, tentativamente estabelecido pela análise do paleoclima da Terra através de comparações de períodos com diferentes condicionantes do clima, derivações matemáticas, e regressões sistemáticas.

                  Sucessivos refinamentos levaram a “sensibilidade climática” relativa a cada dobra de concentração de CO2 de 3oC para 4,5oC ( = 0,97 x4,64), para 6oC (= 0,97 x6,2), e finalmente para 7,8oC ( = 0,97 x8), essa última mostrada na linha em vermelho do gráfico abaixo, que se ajusta corretamente tanto às concentrações e temperaturas do ponto mais frio da última era glacial (-5oC, aos 180 ppm, não mostrado no gráfico),  quanto ao ponto de referência pré-industrial (0oC, aos 280 ppm).

                  Nesse gráfico logarítmico o eixo vertical mostra em oC as variações de temperatura acima da base de referência pré-industrial.   A distância do eixo horizontal à linha vermelha determina o aumento de temperatura previsto para aquela concentração, com relação á temperatura da base de referência, de coordenadas  0oC - 280 p.p.m.

                  O eixo horizontal é marcado com distancias proporcionais aos logaritmos (base 2) das concentrações, de modo que dobrar essa coordenada corresponde a multiplicar por 2 a concentração, com aumento de 7,8oC na temperatura representada no eixo vertical, para cada dobra.


                  O gráfico mostra imediatamente:

                                 1) Que, se a sensibilidade for essa, a “meta de segurança” de 440 ppm, supostamente ligada a um aquecimento de 2oC,  mais do que dobra esse número para 5oC.  Na verdade essa meta perde completamente o sentido, porque o nível de +2oC já estava pré-determinado desde 1970, quando a concentração cruzou a marca dos 330 ppm.

                       2) Que na presente situação de 400 ppm, a temperatura de equilíbrio já é maior do que +4,0oC sobre a base, a qual, se a realidade corresponder ao previsto na teoria, será irremediavelmente  atingida dentro de algumas décadas, devido à inércia do sistema.

               É fundamental recordar que o ajustamento da temperatura superficial requerido para re-balancear o sistema é retardado pela maciça inércia térmica da Terra, onde cerca de 90% da energia adicional é absorvida pelo Oceano, e somente pequena parcela é investida em aumentar a temperatura média terrestre.  Esse fato provoca um crescente retardo no tempo de resposta entre causa e efeito e resulta em grande ilusão porque, durante esse atraso, o aumento das emissões, ou seja lá o que esteja causando o aquecimento, continua a alargar a diferença entre radiação entrante e sainte sem resultado imediato.

                  Isso é extraordinariamente importante porque mostra que as supostas 226 GT (gigatons =bilhões de toneladas) de carbono equivalente queimado até o presente pela civilização industrial, possivelmente  já asseguram a elevação da temperatura média para o entorno dos +5oC, quando no passado nunca existiram seres humanos vivendo nesse planeta com temperaturas maiores que 3,5oC acima da linha base que é a temperatura pré-industrial.
            Quando --  e se --  acontecer desse modo, a elevação da temperatura para o entorno dos 20oC em lugar dos atuais 15o com toda a certeza dará inicio ao processo de extinção da espécie humana, não pela impossibilidade de sobreviver a calores acima de 45oC a 50oC no verão, mas por destruição do habitat, já que as plantas e principalmente o plâncton do mar não terão oportunidade de se adaptar à velocidade das transformações decorrentes.

            O gráfico abaixo, montado em 2012 com dados consolidados da National and Oceanic Athmosferic Administration (NOAA), entre 1960 e 2012 se encaixa em perfeito ajuste numa exponencial  de crescimento de  0,441% ao ano.

            ppm = 315,41 x 1,00441n         0   n 54         
            Ano 1960       n=0                 ppm = 315,41   
            Ano 2014       n= 54              ppm= 400,01       
           

            Aquecimento Oceânico & Degelo Acelerado do Ártico

            Embora em 2014 a elevação de temperatura global média observada  tenha sido no entorno de +0,85oC com relação à media 1961-1990,  a medida da variação do conteúdo energético dos oceanos mostra que desde 1998 houve uma variação no calor acumulado da ordem de 5 para 20, comprovando um grande aumento na quantidade de calor armazenado principalmente no mar,  não no conjunto das massas de terra, gelo e ar.


            A energia concentrada nas correntes aquecidas do mar, e do ar que se move sobre ele, tem provocado o derretimento nos gelos polares, principalmente os do Oceano Ártico, diretamente atacados pelas ramificações ainda quentes da corrente do Golfo, as quais costeiam a Gröenlandia e  penetram por baixo das bordas do mar congelado,  no extremo Norte da península escandinava.

            O acelerado degelo testemunhado pelo espetacular desabamento de gigantescas paredes de gelo, o galopante recuo das geleiras, a inusitada fragmentação e a constante diminuição da espessura da capa de mar congelado para menos da quinta parte do que era vinte anos atrás, deve-se simplesmente ao fato de que na região Ártica é possível constatar um inegável processo de aquecimento, que a partir da década de 1990 levou temperaturas médias do entorno de 0oC para cerca de +2oC a +3oC.

            O processo está avançando de modo tão surpreendente que alguns dos mais avançados modelos de previsão, inclusive o Regional Artic System Model (RASM) da USA Navy, estão concluindo que tão cedo quanto Setembro de 2016 o Oceano Ártico poderá ser completamente descongelado, coisa que mal se ousava dizer que ocorreria pelo final do Século.  

            A exposição ao sol desse mar raso é apenas um de diferentes ciclos de realimentação iniciados pelo degelo completo, que ao diminuir o albedo do Ártico causa mais aquecimento do mar, que por sua vez libera metano confinado em clatratos, que vai somar-se aos GGE’s, aumentando o aquecimento e originando outros feedbacks tendentes a detonar um processo de aquecimento continuo.

            Foi apenas em 2010 que a literatura científica reportou pela primeira vez a ocorrência de gás metano borbulhando no Oceano Ártico.

            A importância dessa descoberta, que alarmou enormemente à  comunidade científica, se deve ao fato de que o gás que estava sendo liberado originava-se dos imensos depósitos de um composto sólido espalhado no sedimento do fundo dos mares e no “permafrost” do Ártico, denominado clatrato de metano ou simplesmente clatrato, que aprisiona grande proporção de metano dentro de uma estrutura cristalina de água, semelhante ao gelo.

            O clatrato é perfeitamente estável dentro d‘água com temperaturas no entorno dos 2oC ou em rochas sedimentares da superfície cuja temperatura média seja menor que 0oC, mas torna-se instável e libera o gás ao elevar-se a temperatura.

            Uma vez que o metano é um gás muito mais potente que o CO2 como causador de  “efeito estufa”, as gigantescas quantidades de clatrato existentes fazem com que esse composto possa tornar-se aquele instrumento de um ciclo exponencial de realimentação onde o aquecimento causa liberação de gás que resulta em mais aquecimento que libera  mais gás e assim por diante, até que não haja mais metano em condições de ser liberado.

            Esse foi o mecanismo de aquecimento do planeta responsável pelas duas maiores extinções de espécies de vida ocorridas na Terra: a extinção do Permiano-Triassica e a do máximo térmico Paleoceno-Eoceno.

            Na Permiano-Triassica maciças erupções vulcânicas numa vasta área da Sibéria liberaram gases do efeito estufa que resultaram no aquecimento da atmosfera com enorme impacto no clima, nos animais e nas plantas, mas, muito pior do que isso, aqueceram os oceanos o suficiente para que o clatrato congelado no fundo dos mares fosse liberado para a atmosfera num circulo de realimentação exponencial que aumentou a temperatura média da Terra em  +6oC, suficiente para dizimar 70% dos vertebrados terrestres e 96% de toda a vida no mar, onde os cálculos de temperatura da água indicam mais de 40oC nas regiões equatoriais.

            A questão crucial do processo de liberação do clatrato é que, pelas imensas quantidades de gás contidas no Ártico, ele pode acelerar um mecanismo de crescimento que não tem como ser revertido por ação humana.

            Os enormes volumes de gás envolvidos tornam-se evidentes quando se nota que apenas no que diz respeito ao desprendimento do clatrato dos mares do Ártico, que já começou,  estamos falando em liberação de gases equivalentes a algo entre 5.000 e 10.000 Gigatons (=bilhões de toneladas) de Carbono.

            Mas isso é apenas uma fração: os totais de carbono equivalente ao metano armazenado em toda a superfície do Ártico, incluindo o “permafrost”,  é dezenas de vezes maior.

            Como se uma só ameaça não bastasse, os milhões de quilômetros quadrados de “permafrost” que se estendem da Sibéria ao Alasca e ao Canadá começaram a dar sinais de desestabilização, através da formação de lagoas emissoras de metano e de súbitas explosões que abrem profundos buracos na tundra.


                                                   O que é possível acontecer

            Cientistas diretamente envolvidos na identificação das áreas de emissão de metano declararam em julho de 2013 que uma súbita  “eructação” de 50 Gigatons de metano “é altamente possível a qualquer momento” -- causada por desestabilização sísmica na falha que atravessa todo o mar Ártico,  e que apresenta sinais crescentes de atividade.  

            Note-se que a emissão de 50 Gigatons  (50 bilhões de toneladas) de metano corresponde a 1.000 Gigatons de carbono queimado por combustíveis fósseis, o que é mais de 3 vezes o total das 300 Gigatons consumidas, até hoje, desde o início da Revolução Industrial, e que 50 Gigatons é uma fração ínfima dos 5.000 a 10.000 Gigatons existentes em apenas uma parte da área total do Ártico.  

            Veja-se a apresentação de Natalia Shakhova, pesquisadora da Universidade do Alasca em Fairbanks e membro da Academia Russa de Ciências, com a intervenção de Igor Semiletov, do Pacific Oceanological Institute, na Conferência da União Européia de Geofísica, em 30.04.2014.
(clicar no link abaixo)


            O que é significativo, de fato, nesse aumento das emissões de metano, é que ele está ocorrendo devido a um processo de aquecimento do ambiente polar, independentemente das razões que o estejam causando. E se o metano for, como consta que é, um componente muito mais potente que o gás carbônico como indutor do efeito estufa, todo o aparato voltado para a redução das emissões de CO2 torna-se ainda mais irrelevante.

           

            Conclusão

            A análise dos dados disponíveis indica que as mudanças climáticas são, sim, de origem antropogênica, irreversíveis, e consequentes da civilização global, industrial, agravada pela explosão populacional.
           
            Parece certo  que as mudanças estão ocorrendo com velocidade semelhante às mais rápidas jamais detectadas nos corpos de prova de gêlo e sedimentos, resultantes de impactos de meteoritos ou episódios de vulcanismo exacerbado.  É patente que a aceleração do ritmo já ultrapassou a capacidade de adaptação  natural de grande número de sistemas interconectados do planeta.


            No hemisfério Norte a temperatura do Ártico subiu cerca de 3°C enquanto a temperatura global cresceu algo como 0.85°C em relação a mesma base (1961-1990).  Consequentemente, o mar congelado vem perdendo uma quantidade de gelo muito maior do que é simplesmente calculada pelo computo da área.  As medidas de diminuição da espessura feitas pela marinha americana tem levado a afirmações de que o mar Ártico pode ficar totalmente descongelado no verão em menos que 5 anos.  

            Esse aquecimento do mar deu inicio à uma generalizada liberação de metano que tende a potencializar enormemente a “sensibilidade climática” ao CO2, que já foi várias vezes reavaliada para mais, de modo que, mesmo sem levar em conta a contribuição de outros gases que não o CO2, o aquecimento com a atual concentração já pode ultrapassar facilmente os +5oC sobre os níveis de base.
             

            Nessas circunstancias, a diferença entre a presente concentração e os níveis mais baixos que poderiam evitar catastróficas consequências, só pode agora ser alcançada pela redução dos níveis, e/ou de seus efeitos, através de ainda desconhecidas técnicas de geo-engenharia, acompanhada da terminação da emissão proveniente de hidrocarbonetos fósseis, combinação que é completamente impossível não apenas porque isso decretaria o fim da atual civilização, mas também porque a própria “teoria dos jogos” indica que participantes soberanos envolvidos num jogo em que a falta de acordo conduz à morte de todos, esse será o resultado se o necessário acordo prejudicar mais uns do que outros.
            
            Dessa maneira, há fortes indicações de que a combinação das crises da crescente escassez (“peak everything”) com as mudanças climáticas, desencadeará brevemente um processo de instabilidade geral tendente ao colapso da civilização como a conhecemos.

            É também possível que estejamos diante do início da 6a grande extinção, mesmo que a grande inércia dos processos planetários tenda retardar as reações em cadeia tendentes a produzir esse resultado, “impensável” para os que acreditam que a humanidade esteja especialmente protegida contra os efeitos funestos da autoimolação.
             
             



                                            ANEXO
Representação analítica das curvas de concentração em função do tempo e cálculo  do acréscimo de temperatura Δtcom sensibilidade 7,8por dobra 

            Sendo p o percentual anual de crescimento, a fórmula geral é:    
                                                ppm2 = ppm1 x  (1+ p) n

            Curvas de crescimento de períodos anteriores ao período 1960-2014  não  são mais que inferências alcançadas com poucos dados concretos, mas ao serem concatenadas permitem uma visão geral.

                  a) De 1750 até 1915 (quando se introduz o petróleo) faz sentido uma baixa taxa d  ordem dos 0,04  % ao ano.
                  ppm =  280 x 1,0004 n      0   n 165
                  Ano 1750    n= 0              ppm= 280
                  Ano 191      n= 165          ppm= 300

                  b) Entre 1915 e 1965 a taxa de 0,14% faz a concordância das curvas.
                  ppm = 300 x 1,0014 n      0   n 50
                  Ano 1965     n= 50         ppm= 322   

                  c) Entre 1965 e 2013 a taxa de 0,441 % é a que se ajusta à curva da NOAA.
                  ppm = 322 x 1,00441 n    0   n 48
                  Ano 2013      n=48          ppm= 397

                  d) Entre 2013 e 2027 foi usada  taxa um pouco maior 0,500%.
                  ppm = 396 x 1,005 n       0   n 14
                  Ano 2027  n=14            ppm= 424

                  e) Entre 2027 e 2040 taxa 0,55%.
                  ppm = 424 x 1,0055 n     0   n 13            
                  Ano 2040   n=13            ppm= 455

                  f) Entre 2040 e 2052 taxa 0,55%.
                  ppm = 455 x 1,0055 n     0   n 12
                  Ano 2052  n=12             ppm= 486

                  g) Entre 2052 e 2064 taxa 0,6%.
                  ppm = 486 x 1,006 n        0   n 12
                  Ano 2064    n=12            ppm= 522

                  h) Entre 2064 e 2076 taxa 0,6%.
                  ppm = 522 x 1,006 n        0   n 12
                  Ano 2076     n=12          ppm= 560

                  i) Entre 2076 e 2088  taxa 0,6%.
                  ppm = 560 x 1,006 n         0   n 12                              
                  Ano 2088      n=12          ppm= 601

                  j) Entre 2088 e 2100  taxa 0,6%.
                  ppm = 601 x 1,006 n       0   n 12
                  Ano 2100     n=12           ppm= 645


     
Para determinada taxa de crescimento, o número de anos necessário para obter determinada razão de incremento (ppm2/ppm1) é:

                           n= log(ppm2/ppm1)/log (1+p)

Pode-se  marcar no eixo horizontal do gráfico abaixo os anos correspondentes às dobras e as temperaturas de equilíbrio obtidas na linha de cor vermelha, considerando-se a sensibilidade de 7,8oC por dobra.    

Para a concentração de 300 ppm o gráfico logarítmico indica um aumento da ordem de 0,8oC na temperatura de equilíbrio, na abcissa 300, bem próxima à origem dos eixos.

Note-se que devido à baixa taxa de crescimento inicial de 0,04% a partir dos 280 ppm existentes em 1750, são necessários 165 anos para a concentração atingir 300 ppm em 1915, pouco mais de  7% de aumento, correspondendo a razão 300/180 = 1,071...   

Esse número, resultante da definição de “sensibilidade climática” como  a variação de temperatura de equilíbrio consequente de dobrar a concentração, na verdade é 1,071773463...  onde log2 1,071773463...= 0,1 =1/10,  já que a distância gráfica entre 280 e 560 ppm (uma unidade de dobra) foi dividida em 10 partes --  e a variação entre 280 e 300 ppm corresponde a uma dessas 10 partes.


                 1750     1915       1965   1981   1997   2013       2027    2040      2052    2064     2076      2088              
              ∆T           0         0,8         1,6      2,3      3,1       3,9         4,8        5,5         6,3        7,0         8,0         8,7       



                   Acréscimo de temperatura de equilíbrio em função da concentração


                                              No eixo horizontal do gráfico logarítmico acima, a variação Δté  de   representada pela reta Δt = 7,8 x onde  x” mede o número de dobras (expoente de 2) de concentração, por exemplo, uma (1) dobra entre 280 e 560 ppm.

            Sendo x os expoentes de dobras sucessivas e  c a concentração em ppm, e considerando c= 280 ppm ao início da era industrial circa 1750, temos:
c= 140 (2x)  onde   para x=0 c=140;   para x=1 c=280;  para x=2 c=560; etc, para qualquer x.  

Por exemplo, x=1,1 representa 1,1 dobras a contar de 140 ppm então       c= 140 (21,1)= 300,09.          

Sendo c= 140 (2x) então  c/140 = 2x donde  x= log2 c/140

Num gráfico de coordenadas normais o acréscimo Δt  com relação ao ponto c=140 ppm será  7,8x: 
                              
                                   Δto = 7,8 log2 (c/140).  
Assim:
                                                     Referido a 140 ppm   Referido a 280 ppm
c=140,00  ;   x= log2 1,000 = 0,000  à Δto = +0,00oC   Δto = -7,80oC
c= 150,00 ;  x= log2 1,071 = 0,099  à Δto =+0,77 oC
c= 160,00 ;  x= log2 1,143 = 0,192  à Δto =+1,50 oC
c= 170,00 ;  x= log2 1,214 = 0,280  à Δto =+2,18 oC
c= 180,00 ;  x= log2 1,285 = 0,361  à Δto =+2,82 oC
c= 190,00 ;  x= log2 1,357 = 0,440  à Δto =+3,43 oC
c= 200,00 ;  x= log2 1,428 = 0,514  à Δto =+4,00 oC
c= 210,00 ;  x= log2 1,500 = 0,585  à Δto =+04,56 oC
c= 220,00 ;  x= log2 1,571 = 0,652  à Δto =+05,08oC
c= 240,00 ;  x= log2 1,714 = 0,777  à Δto =+06,06oC
c= 250,00 ;  x= log2 1,786 = 0,837  à Δto =+06,53oC
c= 260,00 ;  x= log2 1,857 = 0,893  à Δto =+06,93oC
c= 270,00 ;  x= log2 1,928 = 0,948  à Δto =+07,39oC   Ref.  280 ppm
c=280,00  ;  x= log2 2,000 = 1,00    à Δto =+07,80oC   Δto = +0,00oC
c=290,00  ;  x= log2  2,071 = 1,051 à Δto =+08,20oC   Δto = +0,40oC
c=300,00  ;  x= log2  2,143 = 1,010 à Δto =+08,57oC   Δto = +0,77oC
c=310,00  ;  x= log2  2,214 = 1,147 à Δto =+08,95oC   Δto = +1,15oC
c=320,00  ;  x= log2  2,286= 1,193  à Δto =+09,30 oC  Δto = +1,50oC
c=330,00  ;  x= log2  2,357= 1,237  à Δto =+09,65oC   Δto = +2,05oC
c=340,00  ;  x= log2  2,429= 1,280  à Δto =+09,98oC   Δto = +2,18oC
c=350,00  ;  x= log2  2,500= 1,322  à Δto =+10,30oC   Δto = +2,50oC
c=360,00  ;  x= log2  2,571 = 1,362  àΔto =+10,63oC   Δto = +2,83oC
c=370,00  ;  x= log2  2,642 = 1,402   à Δto =+10,94oC Δto = +3,14oC
c=380,00  ;  x= log2  2,714 = 1,441   à Δto =+11,24oC Δto = +3,44oC
c=390,00  ;  x= log2  2,786 = 1,478  à Δto =+11,53oC  Δto = +3,73oC
c=400,00  ;  x= log2  2,857 = 1,515  à Δto =+11,81oC  Δto = +4,01oC
c=410,00  ;  x= log2  2,929 = 1,550  à Δto =+12,09oC  Δto = +4,29oC
c=420,00  ;  x= log2  3,000= 1,585  à Δto =+12,36oC   Δto = +4,56oC
c=430,00  ;  x= log2  3,071= 1,619  à Δto =+12,63oC   Δto = +4,83oC
c=440,00  ;  x= log2  3,143= 1,652  à Δto =+12,89oC   Δto = +5,09oC
c=450,00  ;  x= log2  3,214= 1,684  à Δto =+13,14oC   Δto = +5,34oC
c=460,00  ;  x= log2  3,286= 1,716  à Δto =+13,39oC   Δto = +5,59oC
c=470,00  ;  x= log2  3,357= 1,747  à Δto =+13,62oC   Δto = +5,82oC
c=480,00  ;  x= log2  3,429= 1,777  à Δto =+13,87oC   Δto = +6,07oC
c=490,00  ;  x= log2  3,500= 1,807  à Δto =+14,10oC   Δto = +6,30oC
c= 500,00 ;  x= log2  3,571= 1,836  à Δto =+14,32 oC  Δto = +6,52oC
c= 510,00 ;  x= log2  3,643= 1,865  à Δto =+14,55 oC  Δto = +6,55oC
c= 520,00 ;  x= log2  3,714= 1,893  à Δto =+14,77 oC  Δto = +6,97oC
c= 530,00 ;  x= log2  3,786= 1,921  à Δto =+14,98 oC  Δto = +7,18oC
c= 540,00 ;  x= log2  3,857= 1,948  à Δto =+15,19 oC  Δto = +7,39oC
c= 550,00 ;  x= log2  3,929= 1,974  à Δto =+15,40 oC  Δto = +7,60oC
c= 560,00 ;  x= log2  4,000= 2,000  à Δto =+15,60 oC  Δto = +6,80oC



Δto referido a 140 ppm, o ponto mais frio da última glaciação
Para Δto referido a linha base 280 ppm, subtrair 7,8 C
                                  


[1] A excelente apresentação feita no pdf  mostrado em http://www.apollo-gaia.org/Sensitivity%20and%20the%20Carbon%20Budget.pdf e outros trabalhos semelhantes, são parte de um último e quase desesperado esforço de cientistas sérios envolvidos na controvérsia climática, para mostrar de forma cabal e sistemática a gravidade de uma situação que, segundo muitos deles, já  ultrapassou os limites de qualquer possível mitigação.



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