The Rim Fire na Floresta Nacional de Stanislaus, na Califórnia, em 17 de agosto de 2013. (Créditos da imagem: U.S. Department of Agriculture/Wikipedia).

Mais uma vez, o verão de 2018 no hemisfério norte nos trouxe uma epidemia de grandes incêndios florestais.

De Kevin Trenberth¹ para o The Conversation.

Os incêndios florestais registrados nos últimos meses no hemisfério norte, com destruição de casas e outras estruturas, deslocam milhares de pessoas e animais e causaram grandes perturbações na vida das pessoas. O enorme fardo do simples combate aos incêndios tornou-se uma tarefa para o ano todo, custando bilhões de dólares, e isso é muito menos que o custo da destruição em si. O véu de fumaça pode se estender por centenas ou milhares de quilômetros, afetando a qualidade do ar e a visibilidade. Para muitas pessoas, tornou-se claro que a mudança climática induzida pelo homem desempenha um papel importante, aumentando consideravelmente o risco de incêndios florestais.

No entanto, parece que o papel da mudança climática raramente é mencionado em muitas ou até mesmo na maioria das notícias sobre o grande número de incêndios e sobre as ondas de calor. Em parte, isso ocorre porque a questão da atribuição geralmente não está clara.

O argumento é que sempre houve incêndios florestais e como podemos atribuir um incêndio florestal às mudanças climáticas?

Como cientista do clima, posso dizer que esse é o enquadramento errado do problema. O aquecimento global não causa incêndios florestais. De fato, a causa imediata é muitas vezes o descuido humano (pontas de cigarro, fogos de acampamento não extintos adequadamente, etc), ou natural, de “relâmpago seco” em que uma tempestade produz raios, mas pouca chuva. Pelo contrário, o aquecimento global exacerba as condições e aumenta o risco de incêndios florestais.

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Mesmo assim, há enorme complexidade e variabilidade de um incêndio para o outro e, portanto, a atribuição pode se tornar complexa. Em vez disso, a maneira de pensar sobre isso é do ponto de vista da ciência básica — neste caso, a física.

Este ano está provando ser outra ativa temporada de incêndios florestais. (Créditos da imagem: Climate Central/CC BY-NC/The Conversation).

Para entender a interação entre o aquecimento global e os incêndios florestais, considere o que está acontecendo com nosso planeta.

A composição da atmosfera está mudando a partir das atividades humanas: houve mais de 40% de aumento no dióxido de carbono, principalmente a partir da queima de combustíveis fósseis desde 1800, e mais da metade do aumento se deu desde 1985. Outros gases que aprisionam o calor (metano, óxido nitroso, etc) também estão aumentando em concentração na atmosfera em decorrência de atividades humanas. As taxas estão se acentuando, não caindo (como esperado com o Acordo de Paris).

Isso leva a um desequilíbrio de energia para o planeta.

Os fluxos de energia através do sistema climático são esquematicamente ilustrados com números sobre os valores do topo da atmosfera e desequilíbrio energético líquido na superfície. (Fonte e créditos da imagem: Trenberth et al. 2009/The Conversation).

Os gases que aprisionam o calor na atmosfera terrestre agem como um cobertor e inibem a radiação infravermelha — isto é, o calor — da Terra de escapar de volta ao espaço para compensar a radiação de calor que continuamente chega do Sol. À medida que esses gases se acumulam, mais dessa energia, principalmente na forma de calor, permanece em nossa atmosfera. A energia aumenta a temperatura da terra, dos oceanos e da atmosfera, derrete o gelo e o permafrost e alimenta o ciclo da água por meio da evaporação.

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Além disso, podemos estimar muito bem o desequilíbrio energético da Terra: ele equivale a cerca de 1 watt por metro quadrado, ou cerca de 500 terawatts em todo o planeta.

Embora esse fator seja pequeno em comparação com o fluxo natural de energia através do sistema, que é de 240 watts por metro quadrado, ele é grande se comparado a todos os outros efeitos diretos das atividades humanas. Por exemplo, a geração de energia elétrica nos Estados Unidos no ano passado teve uma média de 0,46 terawatts.

O calor extra é sempre o mesmo sinal e é distribuída por todo o globo. Assim, onde esta energia acumula importa.

Rastreando o desequilíbrio energético da Terra

O calor se acumula principalmente no oceanomais de 90%. Esse calor adicional significa que o oceano se expande e o nível do mar aumenta.

O calor também se acumula no derretimento do gelo, causando o derretimento do Ártico e as perdas de geleiras na Groenlândia e na Antártida. Isso adiciona água ao oceano, e assim o nível do mar também aumenta, subindo a uma taxa de mais de 3 milímetros por ano, ou mais de trinta centímetros por século.

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Nível de calor global dos oceanos da superfície até dois mil metros de profundidade do oceano, com faixa de estimativa de incerteza mostrada pela região rosa. (Créditos da imagem: Science Advances/CC BY-NC/The Conversation).

Em terra, os efeitos do desequilíbrio energético são agravados pela água. Se houver água, o calor passa principalmente para evaporação, e isso alimenta a umidade do ar que irá, por sua vez, alimentar tempestades, que produzirão chuvas mais pesadas. Mas os efeitos não se acumulam já que chove e para.

No entanto, em um período de estiagem ou seca, o calor se acumula. Em primeiro lugar, seca as coisas e, em segundo lugar, aumenta a temperatura.

Então a água age como o ar condicionado do planeta. Na ausência de água, os efeitos do excesso de calor acumulam-se no solo, secando tudo e murchando as plantas e elevando a temperatura. Por sua vez, isso leva a ondas de calor e aumento do risco de incêndios florestais. Estes fatores aplicam-se tanto a regiões na parte oeste dos Estados Unidos ocidentais quanto em regiões com climas mediterrânicos (designação dada em climatologia e geografia a um tipo de clima temperado com estação seca no verão e que ocorre nos extremos norte e sul da África, na Europa meridional, no sudoeste da Austrália, na Califórnia e no centro do Chile). De fato, muitos dos recentes incêndios ocorreram não só no oeste dos Estados Unidos, mas também em Portugal, Espanha, Grécia e outras partes do Mediterrâneo.

Uma imagem de satélite do Incêndio “Carr”, na Califórnia. Condições de seca, além de muitas árvores e vegetação mortas, estão contribuindo para mais um ano de incêndios florestais severos. (Créditos da imagem: NASA).

As condições também podem se desenvolver em outras partes do mundo quando fortes cúpulas meteorológicas de alta pressão (anticiclones) estagnam, como pode acontecer, em parte, por acaso ou com maiores chances em alguns padrões climáticos como os estabelecidos por eventos como La Niña ou El Niño (em lugares diferentes). Espera-se que esses pontos secos se movam de ano a ano, mas que sua abundância aumenta com o tempo, como está claramente acontecendo.

Quão grande é o efeito do desequilíbrio de energia sobre a terra? Bem, 1 watt por metro quadrado ao longo de um mês, se acumulado, equivale a 720 watts por metro quadrado por hora. 720 watts é equivalente a potência máxima em um pequeno forno micro-ondas. Um metro quadrado é o equivalente a cerca de 10 pés quadrados. Assim, após um mês, isso equivale a: um forno de micro-ondas com potência máxima a cada pé quadrado durante seis minutos. Não é de admirar que as coisas peguem fogo!

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A ciência por trás

Voltando à questão original de incêndios florestais e aquecimento global, isso explica o argumento: há calor extra disponível a partir da mudança climática e acima indica o quão grande é.

Na realidade, há umidade no solo, e as plantas têm sistemas radiculares que absorvem a umidade do solo e retardam os efeitos antes de começarem a murchar, de modo que normalmente leva mais de dois meses para que os efeitos sejam grandes o suficiente para preparar totalmente os incêndios. No dia-a-dia, o efeito é pequeno o suficiente para se perder na variabilidade climática normal. Mas depois de um período de seca de mais de um mês, o risco é sensivelmente maior. E, claro, a temperatura média global da superfície também está subindo.

“Não podemos atribuir um único evento à mudança climática” tem sido um mantra de cientistas do clima há muito tempo. Ele mudou recentemente, no entanto.

Como no exemplo dos incêndios florestais, tem havido uma percepção de que os cientistas do clima podem ser capazes de fazer declarações úteis, assumindo que os próprios eventos climáticos são relativamente pouco afetados pela mudança climática. Essa é uma boa suposição.

Além disso, os cientistas do clima não podem dizer que os eventos extremos se devem ao aquecimento global, porque essa é uma questão mal colocada. No entanto, podemos dizer que é altamente provável que eles não tivessem tido impactos tão extremos sem o aquecimento global. De fato, todos os eventos climáticos são afetados pelas mudanças climáticas porque o ambiente em que ocorrem é mais quente e úmido do que costumava ser.

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Em particular, concentrando-se no Desequilíbrio de Energia da Terra, espera-se que novas pesquisas avancem na compreensão do que está acontecendo, e por que, e o que isso implica para o futuro.

Observação:

  1.  é Distinto Cientista Sênior do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR, na sigla em inglês) dos Estados Unidos.
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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.

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