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Como medir o aquecimento global?

A quantidade de calor acumulada pelos oceanos e a variação do nível do mar são os melhores indicadores do aquecimento global, afirma artigo publicado por um grupo internacional de cientistas. O artigo coloca em discussão um dos conceitos centrais da ciência do clima: o que é o aquecimento global e como ele deve ser apresentado para a sociedade.

A proposição dos cientistas questiona, por exemplo, a definição presente no último relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, IPCC na sigla em inglês. Segundo o IPCC, o aquecimento global se refere ao aumento gradual, observado ou projetado, da temperatura média superficial global, enquanto consequência do acúmulo de gases de efeito estufa na atmosfera.

Mas o monitoramento mensal da temperatura média superficial está sujeita à variações naturais, argumentam os cientistas. As variações naturais incluem fatores externos ao sistema climático, como erupções vulcânicas ou o ciclo de irradiação solar, e também a fatores internos, como fenômenos meteorológicos, o El Niño ou La Niña, ou padrões circulatórios com duração de décadas.

O atual aquecimento global é causado pela alteração da composição da atmosfera pelas atividades humanas, um fator externo. A emissão de gases como do dióxido de carbono – CO2 – e metano – CH4 -acentuam o efeito estufa, lembram os cientistas. A consequência é o desequilíbrio energético da Terra: a quantidade de radiação solar absorvida pelo sistema climático é maior do que a quantidade de energia emitida de volta ao espaço na forma de radiação infravermelha.

A acumulação de energia irá se manifestar de inúmeras maneiras. Na atmosfera, mais energia irá corresponder a maiores temperaturas. O ponte é que a tendência de aumento é pequena, cerca de 0,016°C por ano no período entre 2004 e 2015. Já a variação natural provocou flutuações muito superiores, da ordem de 0,110°C por ano. Dessa forma, levaria pelo menos 27 anos para detectar com alto nível de confiança a tendência de aquecimento do ar em meio à flutuação natural.

Mudanças no nível do mar (linha superior), na quantidade de calor dos oceanos (linha do meio) e na temperatura média da superfície (linha inferior). O gráfico ilustra como a amplitude das flutuações naturais é significativamente maior no último caso.

Com os oceanos, dizem os cientistas, ocorre uma situação diferente. Por causa da capacidade térmica, a amplitude da variabilidade natural é muito menor nos oceanos do que na atmosfera. Considerando o período entre 2004 e 2015, os oceanos acumularam 0,79×1022 Joules por ano, enquanto as flutuações naturais foram de cerca de 0,77×1022 Joules por ano. Dessa forma, após somente 4 anos seria possível detectar a tendência de acúmulo de calor nos oceanos. O mesmo acontece com a tendência de aumento do nível do mar.

Além disso, deve-se considerar que 90% da energia acumulada no sistema climático acaba sendo armazenada nos oceanos. Entre 1960 e 2016, o total de calor acumulado na camada dos oceanos de até 2.000 metros de profundidade foi de cerca de 30,4 × 1022 Joules (ver gráfico deste artigo). Esse valor corresponde à produção anual de energia da usina de Itaipu ao longo de mais de 820 milhões de anos. 

A preferência pelo monitoramento do aquecimento global por meio da temperatura média se baseou em um motivo prático. Dados instrumentais da temperatura do ar começaram a ser sistematicamente medidos muito anteriormente do que os dados sobre a temperatura da água dos oceanos. Somente a partir de 2006, com a implementação do programa Argos, foram superadas as limitações existentes. Desde então, acontece o monitoramento sistemático e praticamente global da camada superior dos oceanos.

A recomendação é que a comunidade científica adote o monitoramento dos oceanos e do nível do mar como os indicadores principais do aquecimento global. E também incluí-los como resultados das simulações dos modelos climáticos, de modo a melhor informar a sociedade e os tomadores de decisão.

Mais informações: Taking the Pulse of the Planet
Imagem: Figura 1 do artigo/ Aumento das concentrações atmosféricas de CO2 (linha rosa) e do calor dos oceanos (linha preta) no período entre 1960 e 2016.

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