Variações climáticas ao longo do tempo.

 Terão as alterações climáticas causa humana?

Pela primeira vez na história da humanidade estamos a alterar o clima terrestre através da emissão dos chamados gases de efeito de estufa. A principal causa destas emissões prende-se com a rápida intensificação da utilização dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e seus derivados, gás natural) desde o início da Revolução Industrial.

Alterações climáticas no passado O clima da Terra tem sofrido sempre alterações ao longo do tempo. Apenas à 20,000 anos atrás, grande parte do norte da Europa ainda estava coberto por um enorme glaciar com mais de 3 km de espessura! Nessa mesma altura, os Alpes e os Pirinéus estavam também cobertos com camadas de gelo, embora um pouco mais finas. Mudanças climáticas súbitas aconteceram frequentemente durante a Idade do Gelo, causando expansões ou retrocessos na cobertura glaciar. Nos climas frios ao longo do bordo sul dos glaciares pequenas comunidades humanas caçavam renas, cavalos selvagens e bisontes.

As pessoas da Idade do Gelo deixaram-nos vestígios de utensílios de pedra e fantásticas gravuras rupestres. No entanto, o seu modo de vida estava prestes a desaparecer para sempre. Ao longo de milhares de anos a órbita da Terra em torno do Sol sofreu alterações graduais que levaram à ocorrência de verões mais quentes e, em consequência, os gelos começaram a fundir. A Idade do Gelo terminou acerca de 10,000 anos. Desde então, o clima no Hemisfério Norte tornou-se progressivamente mais quente e muito mais estável. Assim, a agricultura desenvolveu-se rapidamente, surgiram as primeiras cidades e as primeiras civilizações - o que teria sido muito difícil de acontecer durante a Idade do Gelo. Estaremos sempre expostos ao risco de inesperadas e desagradáveis alterações climáticas de causas naturais. Por exemplo, acerca de 400 anos atrás a Europa experimentou um período relativamente frio denominado por Pequena Idade do Gelo (não foi tão frio como uma verdadeira Idade do Gelo). A nossa situação actual é muito diferente, já que estamos expostos aos riscos de alterações súbitas causadas pela humanidade. Devido às crescentes emissões de CO2 e outros gases de efeito de estufa, espera-se que durante os próximos cem anos o aquecimento da Terra seja o mais rápido desde o fim da última Idade do Gelo. Os problemas locais para os globais Desde que existem humanos à face da Terra que temos afectado o meio ambiente à nossa volta. Mas, no passado, os efeitos da caça, recolecção ou actividades agrícolas foram basicamente locais. Este cenário alterou-se radicalmente com a Revolução Industrial, que começou à volta de 1750, e que teve uma particular intensificação nos séculos XIX e XX. Uma revolução implica uma alteração social profunda. A Revolução Industrial teve lugar quando se iniciou a produção em massa de bens de consumo em grandes unidades industriais e com recurso a máquinas a carvão e, mais tarde, a petróleo, gás natural e electricidade. Deste modo, a par do desenvolvimento da tecnologia moderna, a produção de bens de consumo ficou muito facilitada. Na época pré-industrial - isto é, antes da Revolução Industrial - não existiam comboios, carros, aviões, luz eléctrica, fábricas, telefones ou televisores. Quanto mais nós produzimos e consumimos, mais afectamos o meio ambiente à nossa volta. Durante os últimos 50 anos, pela primeira vez na história, temos testemunhado sinais claros da influência do Homem no ambiente de todo o planeta; estamos a criar problemas ambientais que não são apenas locais, mas também globais. Um dos problemas ambientais à escala global prende-se com as alterações climáticas induzidas pelo Homem, também conhecido por aquecimento global.

Alterações climáticas globais

As alterações climáticas induzidas pelo Homem são o resultado na nossa emissão degases de efeito de estufa para a atmosfera. Estas emissões têm diversas origens, incluindo as actividades industriais e agrícolas, que fornecem os mais variados bens de consumo, as centrais energéticas, que produzem electricidade, os carros e os aviões, que nos permitem deslocações rápidas e confortáveis.

Os gases de efeito de estufa afectam o clima da Terra através de um reforço doefeito de estufa. Este último processo tem causas naturais e está relacionado, por um lado, com a elevada transparência do vapor de água, CO₂ e outros gases da atmosfera terrestre à radiação solar e, por outro lado, com a sua elevada absorção da radiação emitida pela Terra, que de outra forma seria reenviada novamente para o espaço exterior. Sem este efeito de estufa natural a temperatura da superfície do globo seria de cerca de -18ºC e a Terra estaria desabitada (escolha o tópico Baixa Atmosfera para saber mais acerca do efeito de estufa).

A emissão de gases de efeito de estufa em grandes quantidades leva a um aumento da sua concentração atmosférica, o que conduz a um efeito de estufa adicional, com mais calor a ser retido pela atmosfera. Este efeito adicional leva a um incremento da temperatura do ar e a alterações no clima da Terra.

O que está a acontecer ao clima?

Os registos de temperatura realizados numa rede de estações sobre todo o globo mostram que a temperatura média à superfície aumentou 0.6ºC nos últimos 100 anos.

Parte deste aquecimento, especialmente durante o início do século XIX, poderá ter causas naturais, tais como alterações na quantidade de radiação solar que chega à Terra. Todavia, têm-se acumulado evidências de que grande parte da subida da temperatura do ar nos últimos 30-50 anos foi provocada por emissões adicionais de gases de efeito de estufa relacionadas com as actividades humanas.  ALTERAÇÕES NA TEMPERATURA: A linha vermelha mostra as estimativas dos cientistas para a evolução da temperatura média da superfície do globo durante os últimos mil anos - medida em graus Celsius abaixo ou acima da temperatura média global em 1990. A área a cinzento indica as perspectivas dos cientistas sobre quanto mais alta ou baixa deverá ter sido a temperatura real (poderemos ver que a incerteza é tanto maior quanto mais recuarmos no tempo). Para os anos de 1000-1860 os cientistas têm tentado reconstruir a temperatura no Hemisfério Norte através do estudo de anéis de árvores, corais, amostras de gelo e documentos escritos (existe muito pouca informação acerca das temperaturas no Hemisfério Sul anterior a 1860). No período de 1860-2000, a temperatura tem sido medida em todo o globo com recurso a termómetros. As curvas para o período 2000-2100 mostram como os cientistas esperam que a temperatura se altere no futuro (projecções), as quais dependem das nossas emissões de gases de efeito de estufa ao longo de século XXI (ver próxima unidade). Fonte: IPCC (prima para aumentar, 54 kB)  Existem muitos tipos de gases de efeito de estufa. Grande parte da contribuição humana para o efeito de estufa adicional deve-se às emissões de dióxido de carbono (CO2). Este gás existe naturalmente na atmosfera terrestre, mas a sua concentração tem crescido dramaticamente desde o início da Revolução Industrial. Este crescimento é maioritariamente, se não completamente, causado pelo Homem. Outros gases de efeito de estufa, tal como o metano (CH4), também viram as suas concentrações aumentadas. Adicionalmente, a atmosfera contém hoje vários gases de efeito de estufa que não ocorrem naturalmente na atmosfera e, por isso, podem apenas ter causa humana (ler mais acerca de alteraçoes observadas nas concentraçoes atmosféricas de gases de efeito de estufa aqui). A concentração de vapor de água, um importante gás de efeito de estufa, também aumentou. Mais vapor de água na atmosfera não é resultado directo de maiores emissões de vapor. Em vez disso, é um resultado indirecto das emissões de outros gases de efeito de estufa. Temperaturas mais elevadas levam a maiores evaporações de água dos oceanos, solos, lagos e rios e a uma maior capacidade da atmosfera para reter a humidade.  MAIS E MAIS CO2: Concentração de CO2 na atmosfera desde o ano 1000 até ao ano 2000 (ppm significa partes por milhão, ou litros de CO2 por um milhão de litros de ar). Os cientistas analisaram amostras de gelo antigo a fim de determinarem quanto CO2 havia na atmosfera. Nos anos mais recentes, eles têm também analisado amostras de ar recolhidas directamente da própria atmosfera. Os níveis de concentrações após o ano 2000 são estimativas baseadas em diferentes possibilidades de como as concentrações poderão evoluir no futuro, dependendo essencialmente de quanto CO2 for emitido (ver próxima unidade). Fonte: IPCC (prima para aumentar, 33 kB)

As actividades humanas também aumentam a quantidade de partículas na atmosfera. Algumas delas levam a um arrefecimento que cancela parcialmente o aquecimento causado pelo efeito de estufa adicional. Por exemplo, quando o dióxido de enxofre (SO2) é libertado para a atmosfera transforma-se em partículas que reflectem a luz solar e reduzem, deste modo, a radiação solar que atinge a superfície do globo. Mas, enquanto que maioria dos gases de efeito de estufa permanece na atmosfera por muitos, por vezes milhares, de anos, as partículas têm um tempo de vida de apenas alguns dias. Sendo assim, o arrefecimento por elas causado é de curta duração e limitado a certas áreas. A influência humana adiciona-se a todos os factores naturais que desde sempre estiveram presentes no clima da Terra. O clima é influenciado por condições exteriores à atmosfera terrestre (por exemplo, luminosidade do Sol e pequenas alterações na órbita terrestre). O clima é também influenciado por processos naturais que têm lugar na própria atmosfera, oceanos, vegetação, neves e gelos. Estes factores combinam-se com a influência humana na formação o clima da Terra. Um clima mais quente modificará o planeta de várias formas. À medida que a Terra se tem tornado mais quente, o nível do mar tem subido alguns centímetros. Uma atmosfera ainda mais quente levará a subidas ainda maiores no nível do mar. Isto acontece principalmente porque as temperaturas mais elevadas dos oceanos levam à expansão da água do mar, o que significa que os oceanos passam a ocupar um maior volume. Esta necessidade crescente de mais espaço "empurra" a superfície dos oceanos para cima. Para além disto, as temperaturas mais elevadas são a causa da fusão de muitos glaciares. Partes das enormes camadas de gelo que cobrem a Antártida e a Groenlândia podem também começar a fundir. Os escoamentos resultantes destas fusões dirigem-se para os oceanos, adicionando-lhe massa e contribuindo também para a subida do nível do mar. Os gelos marinhos que flutuam no Árctico, junto ao Pólo Norte, também se podem fundir. Contudo, uma vez que este gelo já está a flutuar no oceano, a sua fusão não terá qualquer efeito na subida do nível do mar. Temperaturas mais elevadas causarão maior evaporação de água. Isto poderá agravar as secas em alguns locais e aumentar a precipitação noutros - se o vapor de água criar nuvens de chuva. Uma atmosfera mais quente pode também alterar as direcções dominantes do vento e as correntes oceânicas. O aquecimento não será distribuído uniformemente pelo planeta; algumas regiões ficarão mais quentes, enquanto que outras arrefecerão (ler mais acerca de algumas alteraçoes observadas no clima físico). Na unidade 2 conheceremos quais as alterações climáticas que podem ser esperadas nos próximos cem anos e quais as consequências que estas poderão ter nas pessoas, animais e plantas. Na unidade 3 aprenderemos o que pode ser feito para reduzir estas alterações.