04 abril, 2007

Aquecimento Global


O que mais tem me deixado perplexo quanto à questão do Aquecimento Global é o amadorismo com que o assunto tem sido tratado. Talvez as previsões mais alarmistas sejam apenas isso: alarmismo. Mas minha formação de militar me ensinou que devemos sempre raciocinar com base na previsão de que a pior hipótese se concretize e que as providências devem ser tomadas para encarar as conseqüências mais graves.

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22 comentários:

Silvia Cléa disse...

Beleza João Carlos!

Como sempre seu distanciamento ajuda-nos a todos a visualizar com clareza as idiossincrasias das ciências...
Realmente o que temos visto em relação à discussão sobre aquecimento e mudanças climáticas têm sido uma verdadeira "salada russa" de idéias. O que tentei apontar no meu post foi o oportunismo da mídia (será?) diante deste fato (ou total falta de crítica - por pura ignorância - e portanto, acabam sendo levados no roldão...não sei ao certo), que, conseqüentemente, informa mal ao seu público, contribuindo negativamente, ou seja, fazendo um des-serviço em relação ao esclarecimento de algo que a população tb tem dúvidas!
Por isso acho que esse nosso debate seja tão importante!

Caio de Gaia disse...

Vamos por partes. Eu conheço pessoas que trabalham em modelação do clima e tenho discutido estes assuntos com eles. Não há nenhuma necessidade de modelos estocásticos para prever o clima, só temos que ter uma melhor compreensão de coisas que surgem de forma mais ou menos empírica nos modelos. Há imensos processos subjacentes que são difíceis de extrapolar.

A questão no aquecimento global é que qualquer que seja ou tenha sido a causa ou causas do que se passou nos últimos 100 anos exige sempre utilização de modelos, o sistema tem mecanismos de regulação muito complexos. Os modelos que temos conseguem explicar as observações como consequência do aumento da concentração dos gases de efeito estufa. É um dos poucos processos em que a relação causa efeito é compreendida. O que não quer dizer que expliquem tudo ou que não estejam errados. Há correlações estranhas com outras coisas mas até alguém avançar com causação e não apenas correlação encaro-os apenas como possibilidades interessantes. Os modelos começam a enfrentar agora alguns desafios importantes e os próximos anos vão ser frenéticos.

A "idade do gelo" não é bem uma idade do gelo. Alguns autores tinham previsto que um afluxo maior de água doce da fusão dos gelos poderia perturbar ou mesmo interromper a corrente do golfo. A consequência seria que o clima do norte da Europa ficaria semelhante ao do Canadá. Uma melhor compreensão destes temas mostra que isso é improvável.

Quanto aos políticos, é irrealista pedir às pessoas para abdicarem de coisas como o automóvel, ar condicionado, e das viagens de avião nas férias. Além de que soa um bocado a pressão sobre as economias emergentes da China e Índia que não conseguiriam suportar um bloqueio económico de uma taxa de poluição estabelecida pelo ocidente. Pedir isso é demagógico e irrealista.

A solução no meu entender passa por nova tecnologia, em particular de sequestro de carbono. Gostaria de uma solução que não implicasse eólicas (sinto um nó na garganta de cada vez que vejo um desses monstros) e o abate de florestas para cultivar combustível.

Daniel Doro Ferrante disse...

Oi Caio,

Eu não sei com que tipo de estudiosos do clima vc tem conversado, nem que tipo de modelagem eles fazem mas, agora, depois do seu comentário acima, confesso que fiquei curioso.

Isso posto, dizer que "[Não] há nenhuma necessidade de modelos estocásticos para prever o clima" é, no mínimo, um erro. Será que vc leu meu post aqui no Roda, A Politização do Aquecimento Global, assim como os comentários dele? Eu não entrei nos detalhes nem nos pormenores das simulações e das modelagens climáticas pra não tornar meu post "chato" mas, se preciso for, posso fazê-lo sem problemas. Certamente eu não devo conhecer do assunto tanto quanto seus colegas supracitados, mas eu conheço o suficiente pra saber que "modelos determinísticos" são, no mínimo, pobres. No frigir dos ovos, o sistema climático não passa dum bom sistema físico, estatístico, que comporta, portanto, uma modelagem através da Física Estatística, da Mecânica Estatística que, por sua vez, tem paralelos importantíssimos com a Teoria Quântica de Campos.

Agora, o fato da natureza dum determinado problema ser intrinsecamente estatística NÃO quer dizer que não se possa obter previsões determinísticas para os resultados: esse é um erro de raciocínio e de lógica que é facilmente cometido por pessoas que não são muito familiarizadas com a Mecânica Estatística (isso pra não falar da Mecânica Quântica).

Agora, quanto às mudanças sociais, de comportamento humano, e tecnológicas: AMBAS vão ter que acontecer! Digo, categoricamente (ainda mais depois de ter assistido a palestra que menciono no meu post, precedida por uma boa conversa com o palestrante -- assim como uma outra palestra com o Bob Park, no começo desse ano, também precedida dum belo encontro), que não existem, hoje, nenhuma tecnologia capaz de, sequer, servir como paliativo nessa questão! Existem sim diversas "proto-idéias" diferentes, algumas sendo testadas, outras só no desenho, mas, de fato, nenhuma delas, por enquanto, se mostra extremamente promissora.

Energias alternativas (eólicas, álcool combustível, biodiesel, etc), na prática, tem pouquíssimo significado no impacto total desse problema: A estória que poucos costumam contar é a do "balanço energético": De que adianta vc "plantar" biodiesel ou álcool se vc não consegue extrair um saldo energético positivo?!!! Não adianta vc ter que usar mais energia para plantar do que é obtido com o produto final -- essa é a questão, por exemplo, com a produção de álcool através do milho (que é uma das soluções/alternativas propostas aqui nos USA).

Nesse sentido, é melhor começarmos a considerar seriamente o uso da Energia Nuclear, cuja tecnologia já é dominada há tempos.

E, como eu já disse no meu post, é preciso encararmos o problema da sustentabilidade de modo extremamente sério e responsável, pois todo o resto é conseqüência!




[]'s.

João Carlos disse...

Se eu quizesse um exemplo do que eu estou dizendo sobre os estudos da ecosfera terrestre, não podia ter encomendado um melhor!...

O Boletim Physics News Update nº 816 (ainda estou traduzindo) traz uma notícia sobre o estudo de núcleos de gelo da Groenlândia que demonstra que uma tempestade solar em 1859 abriu um enorme buraco na camada de Ozônio (maior do que o aberto pela tempestade de 1989). E, naquela época, ainda não se usava CFCs!

O que teria provocado a "mini-era glacial" que Caio menciona em seu artigo? A queima de carvão nas forjas de armas para as Cruzadas?... Porque fica claro que a destruição das represas dos castores pode ter até agravado o problema, mas não foi a causa.

A emissão de poluentes pelas atividades humanas certamente agrava o problema. Mas, permanece a pergunta: com o que - exatamente - estamos lidando?

E - mais importante do que isso - existe possibilidade de reverter o quadro, ou é o caso de correr para os botes salva-vidas?

Os dados são tão disparatados que fica difícil chegar a uma conclusão... Que é necessário reduzir as emissões e a poluição em geral, ninguém discute. Mas será isso o suficiente?...

João Carlos disse...

Caio, de seu comentário: "Gostaria de uma solução que não implicasse eólicas (sinto um nó na garganta de cada vez que vejo um desses monstros)"

Posso perguntar por que? É que eu resido em uma região particularmente bem servida de ventos (o símbolo da Região dos Lagos do Rio de Janeiro é o moinho de vento, usado antigamente para bombear a água nas salinas) e particularmente mal servida de energia elétrica.

Eu adoraria ver muitos "monstros" desses a funcionar por cá. Mas sempre gostava de saber quais são as objeções.

Caio de Gaia disse...

João Carlos, as razões da Pequena Idade do Gelo e até do possível aquecimento até a meio do século passado poderão ser devidas à actividade solar, embora o fenómeno seja mal compreendido. O mínimo de temperatura corresponde a um período em que não havia quase manchas no Sol.

A presença de manchas na superfície do Sol corresponde a um aumento da luminosidade muito pequeno no visível mas bastante grande no ultravioleta e parece haver uma correlação razoável entre temperatura e fluxo reconstruído de UV até ao há 30 ou 40 anos atrás. Depois disso o aquecimento dispara. O problema é que ninguém sabe bem o que correlação significa pois o UV não aquece directamente a atmosfera, é todo absorvido bastante mais alto. Sem mecanismo causal não se pode avaliar.

Caio de Gaia disse...

O clima da Terra é muito robusto no que se refere a variações transientes dos parâmetros. Mesmo algo brutal como uma erupção vulcânica estratosférica em geral não altera padrões climáticos.

Há de facto "ruído" a escalas temporais curtas. Isso é a meteorologia, não clima. Análises harmónicas de séries de dados longas mostram que há estados médios de evolução lenta. Há um carácter recorrente no sistema com modos discretos. A questão é até que ponto os modelos recuperam esses modos temporais (sem que eles sejam introduzidos ad-hoc).

João Carlos disse...

Obrigado pelos esclarecimentos, Caio! (se bem que você ainda não explicou sua implicância com os geradores eólicos...)

Seus comentários (penso eu) corroboram a minha opinião: primeiro, é preciso entender o que está acontecendo; segundo, calcular os possíveis efeitos "marcro" (e, pelo amor de Deus! - deixem essas ficções de que um economia globalizada pode resisitir a uma mudança climática brusca!); e last, but not least como proteger a espécie humana de qualquer resultado catastrófico que as tais mudanças possam ter.

Eu não quiz colocar isso no corpo de meu artigo, mas alguém já se deu conta de que diversos países que podem ser afetados possuem armas nucleares?...

OK disse...

Acho que nessa questao de conhecimento e (ou versus) ação, não adianta apelar para ursos polares que estao morrendo afogados. Os politicos e economistas só irão fazer algo quando analises tipo custo-beneficio estejam mais avançadas. Ou seja, é preciso mostrar que ações humanas que levem a uma diminuição dos gases estufa tem um custo coletivo e individual relativamente baixo quando comparados com os custos advindos das mudanças climaticas. Mas precisamos sempre lembrar o seguinte: nao é preciso ter "certeza" cientifica para se agir. Toda a politica de guerra fria dos EUA foi baseada em teoria de jogos em cenarios e simulacoes que duvido que tenham a sofisticação das modelagens climaticas atuais (afinal, os conflitos humanos ainda sao mais imprevisiveis que o clima). Os EUA agiram e gastaram bilhoes (na corrida armamentista) baseados em analises de cenarios (pior cenario, melhor cenario etc). Portanto, o fato de que existe ainda boa margem para diferentes cenarios nas mudanças climaticas nao é motivo para não se fazer nada, nem para se passar espertamente do ceticismo para a resignação.

OK disse...

Eu tenho uma proposta concreta aqui para o Roda de Ciencia. Que a roda patrocine (com voluntarios para a organização dos posts, convite a palestrantes, etc), uma Mesa redonda similar a que organizei ano passado sobre o vestibular (deem uma olhada:
www.mesaredonda2.blogspot.com).
Ou seja, em vez de achismos, que tal conversar com os especialistas publicamente?

Caio de Gaia disse...

As eólicas representam muito dinheiro e confio tanto nos estudos delas sobre os impactos ambientais como confio nos estudos das tabaqueiras sobre o cancro. João faça uma visita a um desses monstros. Visitar um moinho antigo era uma experiência agradável e bucólica. Compare com o frio na alma de ver uma coisa dessas.

Mas o biofuel é o que me preocupa mais. Nós já cultivamos boa parte do planeta para comida, se cultivarmos o resto para energia não sobra nada para a vida selvagem. Entre andar de carro ou guardar a floresta amozónica acho que ganha o andar de carro.

Quanto à mesa redonda, todos estes aspectos estão discutidos até à morte no RealClimate

Aconselho por exemplo ao Osame este texto sobre o Gore.

João Carlos disse...

(...)Toda a politica de guerra fria dos EUA foi baseada em teoria de jogos em cenarios e simulacoes que duvido que tenham a sofisticação das modelagens climaticas atuais(...)

Isso é bem verdade!... Mas a motivação por trás da "Guerra Fria" era do tipo capaz de mobilizar a sociedade americana: "Querem destruir o american way of life!"

Quanto ao "Aquecimento Global", a idéia é justamente convencer aos americanos (e quejandos) a desistir voluntariamente de seu "way of life"...

Segundo Napoleão, "uma pessoa lutará com mais entusiasmo por seus interesses do que por seus direitos". Quanto mais por essa "abstração" quase inatingível chamada "humanidade".

OK disse...

OK, OK, o João está certo. Mas como houve o precedente do controle do CFC com relacao ao buraco na camada de ozonio (sim, que deve ter gerado lucros, pois as geledeiras tiveream que ser substituidas etc), acho que o mesmo, em maior escala, pode ocorrer. Uma Katrina a mais, sobre Washington, poderia ajudar, mas acho que isso é meteorogicamente impossivel...
Eu acho que, assim como no caso de prevenção a terremotos (onde se gasta milhoes), um dos drives para a questao das mudanças climaticas pode ser o peso sobre a industria de seguros... Acho que isso contempla em parte os interesses a que o João se refere...

João Carlos disse...

Caio disse: "As eólicas representam muito dinheiro e confio tanto nos estudos delas sobre os impactos ambientais como confio nos estudos das tabaqueiras sobre o cancro. João faça uma visita a um desses monstros. Visitar um moinho antigo era uma experiência agradável e bucólica. Compare com o frio na alma de ver uma coisa dessas."

É... Realmente o aspecto delas não é dos mais agradáveis... Mas me escapa onde poderiam residir os efeitos ambientais gerados por elas (na diminuição da intensidade dos ventos a partir delas, talvez?...)

E seu questionamento sobre biocombustíveis vs. alimentos me parece inteiramente válido. Temos a própria experiência no Brasil com a produção do etanol que, no início, criou um súbito desabastecimento do açúcar...

No entanto, eu acredito vislumbrar uma janela na fabricação de combustíveis através da reciclagem de material orgânico e de outros lixos transformáveis em combustíveis (sabiam, por exemplo, que a borracha dos pneumáticos pode ser desvulcanizada?...). Bio-gás, obtido a partir da compostagem de lixo orgânico é perfeitamente viável (embora não seja, ainda, economicamente compensador).

João Carlos disse...

OK disse: "...um dos drives para a questao das mudanças climaticas pode ser o peso sobre a industria de seguros... Acho que isso contempla em parte os interesses a que o João se refere..."

Pode ser... Mas eu achei meio forçado o happy-ending do filme "O Dia Depois de Amanhã", onde o governo americano negocia o acolhimento dos refugiados dos EUA congelados em troca da dívida financeira dos países tropicais... O mais certo seria que o 3° mundo dissesse o que a formiga disse à cigarra: "Não cantou?... Pois agora dance!" Com o arsenal da OTAN debaixo de alguns metros de gelo, o panorama mundial ia mudar muito...

É este ponto que ninguém parece estar atentando para. O 1° mundo, devidamente criogenizado, vai achar o Malawi um país riquíssimo...

Caio de Gaia disse...

A questão das eólicas é curiosa. Aliás vi mesmo um estudo que sugeria que contribuiriam para o aumento da temperatura global (mas menos do que o CO2 que permitiam poupar). Sabe-se que modificam localmente o clima sob formas que não foram estudadas em detalhe mas não parecem ser drásticas.

As poucas eólicas que pude visitar caracterizam-se pela multidão de pássaros mortos ao redor (alguns cortados ao meio). Mas avaliar o impacto ecológico da coisa sem a autorização dos donos das explorações é impossível e eles "conduzem os seus próprios estudos". Além disso é uma causa perdida tentar convencer grupos ambientalistas a investigar a "energia amiga do ambiente". Olham-nos como se fôssemos doidos.

João Carlos disse...

Muito bem-vinda sua explicação, Caio! Talvez, então, a questão seja mais relacionada com o "design" dessas eólicas, do que, propriamente, com o aproveitamento da energia eólica.

Daniel Doro Ferrante disse...

Oi Caio,

Gostaria só de fazer uma pequena ressalva com respeito ao seguinte comentário seu: "Há de facto "ruído" a escalas temporais curtas. Isso é a meteorologia, não clima. Análises harmónicas de séries de dados longas mostram que há estados médios de evolução lenta. Há um carácter recorrente no sistema com modos discretos. A questão é até que ponto os modelos recuperam esses modos temporais (sem que eles sejam introduzidos ad-hoc)."

Eu conheço bem esse cenário que vc está descrevendo; porém, como já disse, ele não representa o "estado da arte" das simulações atuais: Esse é dado pelo uso de Cadeias de Markov Discretas ou Cadeias de Markov Contínuas. Nesse contexto, o objeto matemático que precisa ser calculado é chamado de Integral de Itō -- em Física, esse mesmo objeto recebe um nome diferente: Intergal de Trajetória de Feynman (em virtude da Fórmula de Feynman-Kac).

Então, dessa maneira, a "história" (a "série temporal") de cada sistema é analisada duma forma extremamente mais robusta. Fora isso, a analogia [que segue diretamente desse cenário] com a Teoria Quântica de Campos tem provido toda sorte e diversidade de ferramentas para os cálculos de Modelos Climáticos.

O que eu tenho dito, até agora, tem sido exatamente nesse contexto.



[]'s.

Caio de Gaia disse...

Daniel, neste lado do Atlântico chama-se a essa coisa integral de caminho e estou familiarizado com ela. Já percebi a sua questão acerca do determinismo.

Os modelos puramente atmosféricos que se usam muitas vezes na discussão do clima são ergódicos: os valores médios a longo termo não dependem de flutuações menores nos parâmetros iniciais. Nos modelos puramente atmosféricos deste tipo também não há para já vários estados quasi estacionários possíveis e pode falar-se de determinismo. Embora as trajectórias meteorológicas seja caóticas, o padrão (clima) que elas formam num modelo é bem definido, e mudanças subtis nos parâmetros dos modelos modificam esse padrão das trajectórias de forma previsível.

Pelo que percebo as cadeias de Markov são apenas um utensílio para explorar o espaço dos parâmetros. Os tais modelos topo de gama de que fala permitem a pesquisa rápida e eficiente, de forma aleatória, das combinações de parâmetros possíveis. Se estou a perceber bem, chamar-lhes "estado da arte" é enganador, o que eles fazem é correr sobre os velhinhos modelos de circulação global.

Quanto aos climatólogos que conheço eles não usam cadeias de Markov, os modelos deles são tão lentos que isso seria impraticável. Usam o conjunto de parâmetros que julgam mais adequado e modelos bastante mais complexos que os simples modelos de circulação global (que não têm um verdadeiro oceano).

Daniel Doro Ferrante disse...

Oi Caio,

Pois é, os nomes da "Integral de Trajetória de Feynman", às vezes, variam em português (pelo menos no Brasil) -- e a razão é essa aqui: Integral de Caminho. Mas, isso não é importante, é só uma questão de nomenclatura: O que importa é que vc sabe do que eu estou falando.

Vc está correto no seu segundo parágrafo; apesar de que eu faria uma ressalva quanto a Hipótese Ergódica: As pessoas não costumam levar em consideração as possíveis 'Quebras Espontâneas de Simetria' no problema do Clima; i.e., não se costuma levar em consideração fatores que violariam a Hipótese Ergódica (a Quebra Espontânea de Simetria sendo só um exemplo particular).

Numa formulação em termos de Integrais de Trajetória de Feynman, esse tipo de "coisa" acaba sempre escondido na medida da Integral [de Feynman]... mas, como essa medida só pode ser determinada em casos muito particulares (ou a coisa fica bem difícil bem rapidamente), as pessoas costumam simplesmente relegar essas questões para 2° plano. Porém, isso não é salutar: Em Teorias Quânticas de Calibre ('Quantum Gauge Theories'), esse é um erro fundamental, que já se provou, é preciso corrigir.

Quanto ao seu 3° parágrafo, é preciso cautela na hora de falar em "parâmetros": Qual é o Lagrangiano sendo usado? Ou, analogamente, o quê é aquilo que os Físicos chamariam de "campo" na sua formulação Lagrangiana [via Integrais de Trajetória de Feynman] do problema do clima? A priori, eu não conheço essa resposta... até porque, ela costuma variar de problema para problema.

Do jeito que eu penso sobre essa questão, as simulações via cadeias de Markov não estão explorando o "espaço de parâmetros", mas sim as diversas CONFIGURAÇÕES possíveis para o "campo" em questão -- os parâmetros são 'dados de entrada' (essencialmente fixos, a menos que vc queira falar de correções quânticas, o que não cabe aqui no problema do clima).

O termo "estado da arte" eu usei por uma razão bem simples: Os modelos climáticos formulados em termos de Integrais de Trajetória de Feynman e em analogia com Teorias Quânticas de Campo, são os mais robustos que eu já vi. Portanto, isso justifica o meu uso do termo -- fato esse que vc parece corroborar no seu último parágrafo, dizendo que os modelos dos pesquisadores que vc conhece são lentos demais para comportarem uma simulação via Cadeias de Markov.



[]'s.

Maria Guimarães disse...

esta discussão está animada! pena que não tenho conseguido acompanhar. várias coisas vêm à mente.

há o alarmismo, há algo de desinformação. mas há também o que se sabe. sabe-se por exemplo que gases liberados por veículos têm que ser reduzidos. e que álcool e afins não são a solução mágica. mas cadê decisões reais de se mudar a tendência atual?

o caio diz que em termos políticos é impossível exigir que as pessoas mudem seu estilo de vida. abdicar de carros? difícil mesmo. mas que tal estimular que o carro seja usado só quando for absolutamente necessário? a maior parte das pessoas (que pode) não usa transporte público mesmo que represente só um pouquinho de desconforto a mais. isso tem que mudar. mas como enfiar na cabeça delas o dano que causam ao planeta ao economizar 5 minutos ou uns passos a pé? (antes que o joão carlos me ataque, eu sei muito bem que em grande parte dos casos usar transporte público é um transtorno incontornável, e isso é também um problema a ser resolvido).

e quem é que se habilita a organizar uma mesa redonda? de graça por de graça, prefiro manter a informalidade. se eu topar com alguém que entenda do assunto sendo discutido aqui, pergunto se não se incomoda de vir iluminar a discussão. já fiz isso algumas vezes, mas as pessoas costumam ter mais o que fazer...

Gustavo disse...

João Carlos,
você, como sempre, disse coisas que precisam ser ditas, no entanto, ninguém gosta de ouvir.
Obrigado por este texto.