Prémio Nobel distingue a ciência climática

As previsões climáticas eram encaradas com enorme ceticismo há apenas 30 anos, mas tornaram-se na janela principal para o funcionamento do aquecimento global.

Publicado 7/10/2021, 11:27
Modelos climáticos

A capacidade dos modelos climáticos preverem os níveis de aquecimento e atribuir os desastres naturais diretamente às alterações climáticas foi sempre alvo de fortes críticas, mas estes modelos acabaram por vencer o Prémio Nobel da Física este ano.

Fotografia de NASA

Os modeladores climáticos estão nas luzes da ribalta.

No mês passado, a revista Time classificou dois destes modeladores – Friederike Otto e Geert Jan van Oldenborg, do World Weather Attribution Project – entre as 100 pessoas mais influentes de 2021. Há duas semanas, Katharine Hayhoe, da Universidade de Tecnologia do Texas, foi convidada para o famoso programa da CBS Jimmy Kimmel Live! E, na terça-feira, os modeladores climáticos pioneiros Syukuro Manabe e Klaus Hasselman partilharam o Prémio Nobel da Física com o físico teórico Giorgio Parisi – um reconhecimento, disse Thors Hans Hansson, presidente do Comité Nobel da Física, “de que o nosso conhecimento sobre o clima depende de uma base científica sólida que assenta numa análise rigorosa das observações”.

Os modeladores climáticos são especialistas em ciências terrestres ou planetárias, muitas vezes com experiência em física aplicada, matemática ou ciência computacional, que usam física e química para criar equações que são depois analisadas por supercomputadores e aplicadas para simular o clima da Terra ou de outros planetas. Estes modelos são encarados há muito tempo pelos negacionistas das alterações climáticas como o ponto fraco da ciência do clima. Como os modelos são obrigatoriamente preditivos, têm sido catalogados como essencialmente não verificáveis e o resultado de informações incorretas que produzem resultados dúbios.

Os vencedores do Prémio Nobel da Física Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann e Giorgio Parisi.

Ilustração de Niklas Elmehed, Nobel Prize Outreach

Um artigo de 1990 da National Geographic colocava a questão da seguinte forma: “Os críticos dizem que a modelagem está na sua infância e que não consegue sequer reproduzir detalhes sobre o nosso clima atual. Os modeladores concordam e observam que as previsões flutuam obrigatoriamente com cada refinamento de modelo.”

Porém, as análises mais recentes, que datam de há décadas, descobriram que muitos dos modelos mais antigos eram incrivelmente precisos nas suas previsões sobre a subida da temperatura global. Agora, à medida que o poder da computação aumenta e cada vez há mais refinamentos adicionados aos dados de modelagem, os modeladores estão mais confiantes na defesa do seu trabalho. Dana Nuccitelli, autor de Climatology versus Pseudoscience, diz que “houve definitivamente uma mudança que se afasta da negação total da ciência do clima; e dado que as previsões se revelaram muito precisas, está a ficar cada vez mais difícil negar a ciência”.

O referido artigo de 1990 citava Syukuro Manabe – geralmente considerado o pai da modelagem climática moderna – onde este dizia que, “em alguns dos primeiros modelos, acontecia todo o tipo de coisas estranhas... o gelo do mar cobria oceanos tropicais, por exemplo”. Mas num artigo de 1970, o primeiro a fazer uma projeção específica sobre o aquecimento futuro, Syukuro argumentava que as temperaturas globais iriam aumentar 0.57 graus Celsius entre 1970 e 2000. O aquecimento real registado ficou bastante perto dessa previsão, atingindo os 0.54 graus Celsius.

Um artigo de 2019 de Zeke Hausfather, da Universidade da Califórnia em Berkeley, Henri Drake e Tristan Abbott, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e Gavin Schmidt, do Instituto de Estudos Espaciais Goddard da NASA, analisou 17 modelos que datam da década de 1970 e descobriu que 14 previam com precisão a relação entre as temperaturas globais e o aumento de gases de efeito estufa. (As estimativas de dois modelos eram demasiado elevadas e outra era demasiado baixa.) Isto só acontece porque a física básica foi sempre muito sólida, diz Dana Nuccitelli, coordenador de investigação do Citizens’ Climate Lobby e autor de Climatology versus Pseudocience.

“Há décadas que compreendemos a ciência básica disto e sabemos que, se introduzirmos uma determinada quantidade de dióxido de carbono na atmosfera, obtemos uma determinada quantidade de aquecimento”, diz Dana. “As previsões feitas na década de 1970 eram incrivelmente exatas, embora usassem modelos climáticos bastante simplificados, em parte devido ao nosso nível de compreensão sobre os sistemas climáticos, mas também devido às limitações de computação na época. É verdade que os modelos climáticos já percorreram um longo caminho.”

Quanto mais as coisas mudam...

“No campo da modelagem climática, o que não mudou ao longo dos anos foi a avaliação geral sobre a forma como o mundo iria aquecer à medida que aumentássemos as emissões de CO2”, diz Katharine Hayhoe, que também é cientista-chefe da Nature Conservancy e autora de Saving Us. “O que mudou foi a nossa compreensão em escalas espaciais e temporais cada vez mais pequenas, a nossa compreensão sobre os feedbacks no sistema climático, a nossa compreensão sobre, por exemplo, quão sensível é realmente o Ártico.”

Conforme a nossa compreensão aumentava, permitiu o desenvolvimento de algo a que Katharine chama de “vanguarda da ciência climática da atualidade” – a atribuição a eventos individuais, a especialidade pela qual Friederike Otto e Geert Jan van Oldenborg foram reconhecidos pela revista Time, que pela primeira vez consegue estabelecer ligações fortes entre as alterações climáticas e eventos climáticos específicos, como vagas de calor no oeste dos Estados Unidos ou a quantidade de chuva depositada pelo furacão Harvey.

“Isto seria impossível sem os modelos”, diz Katharine, “porque precisamos dos modelos para simular um mundo sem pessoas. E temos de comparar uma Terra sem pessoas com a Terra em que vivemos com humanos e emissões de carbono. E quando comparamos estas duas Terras, conseguimos ver como as alterações climáticas induzidas pelo homem sofreram mudanças na sua duração, intensidade e até mesmo nos danos associados a um evento específico.”

No caso de Katharine, o ato de modelar envolve “observar milhares de linhas de código, e é tão intenso que muitas vezes o faço durante a noite, quando as pessoas não estão a enviar emails, as luzes estão apagadas e consigo concentrar-me num ecrã brilhante numa sala escura. E num piscar de olhos já são quatro e meia da manhã.”

Muito do trabalho, diz Katharine, passa por tentar encontrar as coisas que estão erradas nos modelos, para garantir que refletem a realidade. “Se as coisas não corresponderem, temos de procurar mais, porque ainda há algo que não compreendemos bem.”

Apesar de estas discrepâncias poderem ser falhas nos modelos, por vezes também podem refletir erros nas observações. Por exemplo, uma série de estudos feitos em 2005 descobriu que os dados de satélite tinham erros, dados que aparentemente não mostravam qualquer aquecimento na baixa atmosfera, ou troposfera, e que eram usados para lançar dúvidas sobre os modelos do aquecimento global. Por outro lado, os modelos, suportados pelos dados de balões meteorológicos, estiveram sempre corretos.

A ironia, diz Michael Mann, professor distinto de ciências atmosféricas na Universidade da Pensilvânia e autor mais recentemente de The New Climate War, é a de que nós, os cientistas climáticos, éramos considerados alarmistas pelas previsões que fazíamos, mas as previsões revelaram-se excessivamente conservadoras e estamos a testemunhar impactos ainda maiores do que esperávamos.

“O aparente colapso do sistema que impulsiona as correntes do Oceano Atlântico é um exemplo. É algo que prevíamos que podia acontecer, mas não está apenas a acontecer, está a acontecer mais cedo do que esperávamos. Syukuro Manabe foi um dos primeiros a levantar esta possibilidade há décadas. Isto só enfatiza que o que está a acontecer na ciência climática é a pior coisa que pode realmente acontecer a um modelador climático: ver as suas piores previsões tornarem-se realidade.”

Os modeladores reconhecem que a ciência não é perfeita; mesmo agora, há diversas incertezas que permanecem.

“Será que temos todos os processos físicos no modelo? Se os processos estiverem todos lá, será que estão representados corretamente?” pergunta Katharine retoricamente. “E depois também há uma segunda fonte de incerteza que se chama incerteza paramétrica. Para além disso, alguns processos acontecem em escalas muito pequenas – por exemplo, entre partículas de nuvens – que não podem ser medidos diretamente, sendo assim inferidos. Como é óbvio, isto adiciona alguma incerteza.” No entanto, a maior incerteza, diz Katharine, não está na física, mas sim no nosso próprio comportamento coletivo e na quantidade de gases de efeito estufa que estamos preparados para permitir nos níveis globais.

“Se não soubéssemos que as emissões de carbono tinham todos estes impactos sobre nós, que não se trata apenas de uma curiosidade sobre o aumento da temperatura global, mas sim da nossa comida, água, saúde, os nossos lares, então não agiríamos”, diz Katharine.

“É por isso que trabalho nesta área e é por isso que os modelos são tão importantes, porque mostram o que está a acontecer agora, mostram coisas pelas quais somos responsáveis e o que vai acontecer no futuro. Estou ansiosa pelo dia em que possamos usar os modelos climáticos para compreender simplesmente este planeta incrível, mas agora, os modelos dizem-nos que chegou o momento de agir! Se não o fizermos, as consequências serão sérias e perigosas.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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