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Como será o planeta em 50 anos? Veja como os cientistas do clima descobrem
Em um mundo inundado de desinformação - sobre medicina, política e clima, e praticamente tudo o mais - parte do trabalho de um cientista agora envolve ensinar ao público como a ciência funciona.
Por Margo Rosenbaum - 11/09/2021


Domínio público

Cientistas da mudança climática não gostam de usar o termo "previsão". Em vez disso, eles estão fazendo "projeções" sobre o futuro do planeta à medida que o nível do mar aumenta, os incêndios florestais varrem o oeste e os furacões se tornam mais ferozes.

Há um bom motivo para isso.

Em um mundo inundado de desinformação - sobre medicina, política e clima, e praticamente tudo o mais - parte do trabalho de um cientista agora envolve ensinar ao público como a ciência funciona. Convencer o público a ter fé na ciência significa fazer projetos precisos e comedidos sobre o futuro.

Eles precisam superar a grande questão: você pode realmente fazer projeções precisas sobre como o planeta será em 50 anos, daqui a um século?

Os cientistas do clima pensam que sim, com base nas últimas cinco décadas de ciência do clima que se mostraram precisas. Futuristas, como Jamais Cascio, um ilustre bolsista do Institute for the Future, um grupo de prospectiva sem fins lucrativos com sede no Vale do Silício, estudam as tendências atuais e os dados disponíveis para traçar resultados plausíveis para o futuro.

Hoje, muito do trabalho de Cascio é centrado nas mudanças climáticas, ajudando as pessoas a se prepararem para o futuro e a tomarem decisões informadas para um mundo em aquecimento.

"Tudo no mundo", disse Cascio, "todos os resultados futuros terão de ser examinados pelas lentes do clima."

No futuro, as mudanças climáticas podem piorar. Mas quanto pior vai ficar?

Os cientistas confiaram em modelos climáticos por mais de 50 anos. Para as pessoas que não são cientistas, é um desafio entender os cálculos que fazem parte dessas projeções. Então, o que exatamente é um modelo climático?

Os meteorologistas podem fazer previsões do tempo para a próxima hora, ou mesmo semana, com base em dados meteorológicos e modelos de previsão que usam umidade, temperatura, pressão do ar, velocidade do vento, entre outras condições atmosféricas, terrestres e oceânicas atuais. Mas com o clima, o clima de uma região específica, em média ao longo de décadas, é um pouco mais difícil de projetar e entender.

Uma extensão da previsão do tempo, os modelos climáticos levam em consideração condições ainda mais atmosféricas, terrestres e oceânicas para fazer previsões de longo prazo. Usando equações matemáticas e milhares de pontos de dados, os modelos criam representações das condições físicas da Terra e simulações do clima atual.

Os modelos climáticos prevêem como as condições médias irão mudar em uma região nas próximas décadas, bem como como o clima apareceu antes de os humanos o registrarem.
 
Os pesquisadores podem então entender como essas mudanças nas condições podem impactar o planeta, o que é útil especialmente para entender as mudanças climáticas, disse Zeke Hausfather, cientista do clima e diretor de clima e energia do Breakthrough Institute, um centro de pesquisa ambiental com sede na Bay Area.

"Talvez o (objetivo) mais importante seja tentar sugerir os tipos de mudanças que podem ocorrer à medida que o mundo continua a emitir CO2 e outros gases de efeito estufa", disse Hausfather.

O primeiro modelo climático, desenvolvido há mais de 50 anos nos primeiros dias da ciência do clima, ajudou os cientistas a avaliar como o oceano e a atmosfera interagiam entre si para influenciar o clima. O modelo previu como as mudanças de temperatura e as mudanças nas correntes oceânicas e atmosféricas poderiam levar à mudança climática.

Hoje, esses modelos são muito mais complicados e funcionam em alguns dos supercomputadores mais poderosos do mundo. Uma década atrás, a maioria dos modelos dividia o mundo em segmentos de 250 quilômetros, mas agora os modelos têm 100 quilômetros quadrados. Mais padrões regionais surgem quando as simulações estão em uma escala mais precisa.

"As pessoas não estão traçando um quadro da temperatura e do dióxido de carbono e traçando uma linha através deles e, em seguida, extrapolando isso para o futuro", disse Gavin A. Schmidt, um conselheiro sênior do clima da NASA.

Por meio desses avanços na tecnologia, esses modelos estão se tornando ainda mais úteis para os cientistas na compreensão do clima do passado, presente e futuro.

"Felizmente, eles não fazem um trabalho tão terrível", disse Schmidt.

Tudo isso serve para convencer o público e as empresas a agirem.

A maioria dos americanos já percebeu os efeitos da mudança climática ao seu redor, de acordo com uma pesquisa do Pew Research Center de 2020. Mas os indivíduos, as empresas e os políticos devem "se adaptar a um clima em mudança radical e perigosa", disse Cascio.

No nível individual, as pessoas devem considerar o clima em todas as suas decisões monumentais: ter filhos; qual carro comprar; como investir; quando e onde comprar uma casa. Os governos têm a tarefa de tomar decisões sobre o clima que impactam o futuro de nações inteiras, como investir em energia alternativa ou redigir políticas de redução de emissões.

Os modelos climáticos são úteis?

Em vez de pensar nos modelos climáticos como se eles estivessem certos ou não, Schmidt disse que os modelos climáticos deveriam ser considerados para saber se eles fornecem previsões úteis.

"Eles nos contam coisas? Eles acertam as coisas mais do que você teria feito sem eles?" Schmidt disse.

Normalmente, a resposta é sim, e o que esses modelos informam aos cientistas é crucial para sua compreensão do clima futuro.

Hausfather sabe disso melhor do que ninguém, pois liderou um estudo publicado na revista Geophysical Research Letters analisando a precisão dos primeiros modelos climáticos. Algumas das descobertas foram incluídas no último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas das Nações Unidas, publicado em agosto.

Hausfather, junto com o co-autor Schmidt, comparou 17 projeções de modelo de temperatura média global desenvolvidas entre 1970 e 2007 com mudanças reais na temperatura global observadas até o final de 2017.

Hausfather e seus colegas encontraram notícias promissoras: a maioria dos modelos foi bastante precisa. Mais especificamente, 10 das projeções do modelo mostram resultados consistentes com as observações. Das sete projeções do modelo restantes, quatro projetaram mais aquecimento do que o observado, enquanto três projetaram menos aquecimento do que o observado.

Mas Hausfather e seus colegas perceberam que isso não contava toda a história. Depois de levar em conta as diferenças entre as mudanças modeladas e reais no dióxido de carbono atmosférico e outros fatores que impulsionam o clima, descobriu-se que 14 das 17 projeções do modelo eram "efetivamente idênticas" ao aquecimento observado no mundo real.

“Essa foi uma forte evidência de que esses modelos estão efetivamente certos”, disse Hausfather. "Eles estão fazendo um ótimo trabalho ao prever as temperaturas globais."

A precisão foi particularmente impressionante nos primeiros modelos climáticos, disse Hausfather, especialmente devido às evidências observacionais limitadas de aquecimento na época.

Mas nem todos os primeiros modelos estavam isentos de erros. Um dos primeiros modelos climáticos, criado em 1971 pelos cientistas climáticos Rasool e Schneider, projetava que o mundo esfriaria devido ao efeito de resfriamento dos aerossóis atmosféricos.

"(Os pesquisadores) pensaram que o efeito de resfriamento desses aerossóis da queima de combustíveis fósseis que refletem a luz do sol de volta para o espaço seria muito mais forte do que os efeitos de aquecimento do gás de efeito estufa", disse Hausfather.

Embora a década de 1970 ainda fosse os primeiros dias da pesquisa climática, a maior parte da literatura científica da época ainda apontava para um futuro aquecedor muito mais provável. No entanto, o modelo de Rasool e Schneider ainda gerou uma série de notícias sobre uma potencial idade do gelo. Mesmo hoje, o modelo "ainda é difundido de vez em quando por pessoas que tentam desacreditar a ciência do clima hoje", disse Hausfather.

Agora, o modelo está provado estar errado. É consenso entre os cientistas do clima que o planeta não está esfriando - em vez disso, está esquentando a uma taxa alarmante.

Mesmo hoje, apesar da promessa dos modelos climáticos demonstrados pelo estudo de Hausfather, esses modelos ainda apresentam suas limitações, principalmente no que diz respeito à incerteza das emissões futuras. Cientistas do clima são físicos - não economistas ou cientistas políticos, e é difícil entender como as políticas irão moldar os padrões de emissões.

"Não temos uma bola de cristal que possa prever o comportamento humano futuro em termos de quanto nossas emissões irão mudar", disse Hausfather. "Podemos apenas prever como o clima responderá às emissões."

Questões de precisão em modelos climáticos também surgem quando os modelos são empurrados para fora de seus parâmetros específicos. Para combater isso, os modelos climáticos concentram suas projeções nas condições físicas vistas no mundo natural, em vez da probabilidade estatística, disse Schmidt.

Os pesquisadores têm mais confiança na previsibilidade da física do que na estatística, porque a física não muda no futuro. Os pesquisadores podem ter certeza de que podem usar esses modelos fora do período de tempo em que têm dados observacionais, como observar o clima durante a última era glacial, disse Schmidt.

"Como as coisas são expressas pode ser diferente, mas a física básica ... os processos subjacentes não mudam realmente", disse Schmidt.

Hausfather disse que ainda há muito trabalho para melhorar os modelos climáticos, mas eles estão melhorando consistentemente com o tempo. As simulações da Terra tornam-se mais nítidas à medida que mais processos físicos são adicionados e o poder do computador aumenta.

Por que fazer projeções para o futuro?

Enquanto os cientistas do clima se concentram na física para fazer previsões para o clima futuro, Cascio e outros futuristas colocam os dados científicos em um contexto mais amplo, fazendo previsões com base nas mudanças climáticas, novos desenvolvimentos tecnológicos, bem como movimentos políticos e sociais. O futurismo é "história essencialmente antecipatória", disse Cascio.

"A ideia é pegar a ciência e incorporá-la à compreensão de um historiador de como o mundo funciona para tentar ter uma noção de quais são os resultados possíveis que vemos daqui para frente", disse Cascio.

Mas, assim como com os modelos climáticos , a incerteza é inerente à natureza das projeções. Os futuristas não querem prometer demais, mas fornecem uma previsão do que pode acontecer e as razões pelas quais isso pode acontecer, disse Cascio.

A maior parte do trabalho de Cascio com as mudanças climáticas projeta um futuro sombrio. Em sua perspectiva, um plano climático "absolutamente radical" e "transformador" é necessário para fazer as mudanças necessárias. Planos que são "sensatos e aceitáveis ​​(são) quase definitivamente insuficientes."

"Eu realmente quero estar errado sobre todas essas coisas", disse Cascio, "porque não há futuros que não sejam realmente deprimentes para a próxima geração."

Apesar do desespero projetado por muitos cientistas do clima e futuristas, ainda há esperança. Se as emissões globais puderem ser reduzidas a zero, Hausfather disse que as melhores estimativas do modelo climático ilustram que o mundo vai parar de aquecer.

"Não é tarde demais para agir", disse Hausfather. "O mundo não está preso a uma determinada quantidade de aquecimento."

Cascio ainda tenta se considerar um otimista de longo prazo para o futuro, porque as mudanças necessárias para mitigar as mudanças climáticas também levarão a um mundo muito mais "transparente e equitativo", disse ele.

"Se conseguirmos passar pela segunda metade deste século, há uma grande chance de que o que vamos acabar sendo um mundo realmente maravilhoso", disse Cascio.

 

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