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Mudanças climáticas globais Giuliano Maselli Locosselli locosselli@cena.usp.br Respostas do clima a desequilíbrios energéticos -Clima “estável” está associado a um balanço de energia no sistema: Radiação solar incidente = radiação emitida pelo planeta 340 W/m2 ~339 W/m2 Respostas do clima a desequilíbrios energéticos -Clima “estável” está associado a um balanço de energia no sistema: Radiação solar incidente = radiação emitida pelo planeta 340 W/m2 ~300 W/m2? Respostas do clima a desequilíbrios energéticos -Clima “estável” está associado a um balanço de energia no sistema: Radiação solar incidente = radiação emitida pelo planeta 340 W/m2 ~300 W/m2 Respostas do clima a desequilíbrios energéticos -Clima “estável” está associado a um balanço de energia no sistema: Radiação solar incidente = radiação emitida pelo planeta -Perturbação: aumento na concentração de GEE. • Reduzem a eficiência da Terra em emitir a radiação de volta para o espaço. • Desequilíbrio entre radiação solar incidente e radiação refletida/emitida pelo planeta. • Aquecimento da atmosfera e superfície. Respostas do clima a desequilíbrios energéticos -Clima “estável” está associado a um balanço de energia no sistema: Radiação solar incidente = radiação emitida pelo planeta -Perturbação: aumento na concentração de GEE. • A terra continuará a aquecer se: Incidente > Refletida/Emitida. • Novo equilíbrio assim que a perturbação cessar. Inércia no sistema Emissão zero Respostas do clima a desequilíbrios energéticos -Clima “estável” está associado a um balanço de energia no sistema: Radiação solar incidente = radiação emitida pelo planeta -Perturbação: aumento na concentração de GEE. • A terra continuará a aquecer se: Incidente > Refletida/Emitida. • Novo equilíbrio assim que a perturbação cessar. Novo equilíbrio será imediato? Inércia no sistema Inércia no sistema Inércia no sistema Hoje 100 1000 anos M ag ni tu de d a re sp os ta Emissões de CO2. Estabilização do CO2: 100 a 300 anos. Estabilização da temperatura alguns séculos. Aumento do volume dos oceanos por expansão térmica: séculos-milênio. Aumento do volume dos oceanos por derretimento de gelo: alguns milênios. IPCC AR5 Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks Entrada + Entrada + Entrada + Saída Saída Saída ++ ++++ + Retro-alim. positiva Retro-alim. negativa + - Sem retro-alimentação Retro-alimentação positiva Potencializa o efeito da perturbação Retro-alimentação negativa Reduz o efeito da perturbação Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks ↑CO2 ↑Temperatura ++++ Radia. refletida Vapor d’água + - + todoestudo.com.br Retro-alimentação positiva Potencializa o efeito da perturbação 0˚ 30˚ 60˚ Célula de Hadley Célula de Hadley Célula de Ferrel Célula de Ferrel Célula polar Célula polar Circulação atmosférica eos.org Corlet (2013) Where are the sub-tropics? Biotropica 45: 273-275 Alta pressão (Alta polar) Frente polar Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks ↑CO2 ↑Temperatura ++++ Albedo Cobert. gelo - - + g1.globo.com Retro-alimentação positiva Potencializa o efeito da perturbação 0˚ 30˚ 60˚ Célula de Hadley Célula de Hadley Célula de Ferrel Célula de Ferrel Célula polar Célula polar Circulação atmosférica eos.org Corlet (2013) Where are the sub-tropics? Biotropica 45: 273-275 Alta pressão (Alta polar) Frente polar Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks ↑CO2 ↑Temperatura ++++ Fonte de C Mortalidade + + + mundoeducacao.uol.com.br Retro-alimentação positiva Potencializa o efeito da perturbação Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks ↑CO2 ↑Temperatura ++ Dreno de C Taxa de cresc. + + - Retro-alimentação negativa Reduz o efeito da perturbação 123rf.com Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks ↑CO2 ↑Temperatura ++ Dreno de C Fert. CO2 + + - mundoeducacao.uol.com.br Retro-alimentação negativa Reduz o efeito da perturbação Inércia no sistema: retro-alimentação / feedbacks ↑CO2 ↑Temperatura ++++ Fonte de C Mortalidade - + + mundoeducacao.uol.com.br Retro-alimentação positiva Potencializa o efeito da perturbação? carbonbrief.org Cenários IPCC RA1 - 1990 -até 2100 -Mesmo suposições para a economia e população; -Apenas variação nas fontes de energia. -Apenas um cenário sem intervenção (business as usual) Cenários IPCC RA2 - 1994 -seis cenários até 2100 -Variação em população, renda, e uso de combustíveis fósseis; -Apenas variação nas fontes de energia. -Seis cenários sem intervenção (Acordos intenacionais) Cenários IPCC RA3 e 4 (2001, 2004) -A1: crescimento econômico rápido, pico da população no meio do século 21. -A2: decisões regionais, e rápido crescimento econômico. -B1: similar ao A1, mudança na economia para serviços e informação, menor desigualdade. -B2: regional, mas sustentável. OBS: maior detalhamento social e econômico. Cenários IPCC RA 1 ao 4: Abordagem sequencial – grande esforço para obter as previsões Base sócio- econômica Cenários de emissão Forçantes radioativas Cenários climáticos Avaliação de impacto Cenários IPCC RA 1 ao 4: Abordagem sequencial – grande esforço para obter as previsões Base sócio- econômica Cenários de emissão Forçantes radioativas Cenários climáticos Avaliação de impacto IPCC RA 5: Abordagem paralela (RCP, SSP) Cenários IPCC RA 1 ao 4: Abordagem sequencial – grande esforço para obter as previsões Base sócio- econômica Cenários de emissão Forçantes radioativas Cenários climáticos Avaliação de impacto IPCC RA 5: Abordagem paralela (RCP, SSP) RCP (Representative Concentration Pathways): trajetória de concentração de GEE Base sócio- econômica Cenários de emissão Forçantes radioativas Cenários climáticos W/m2 em 2100 Vu ur en et a l 2 01 1 Cl im at e Ch an ge 10 9: 5 -3 1 ↓2˚CX ↓Emissão Emissão 0 Cenários IPCC RA 1 ao 4: Abordagem sequencial – grande esforço para obter as previsões Base sócio- econômica Cenários de emissão Forçantes radioativas Cenários climáticos Avaliação de impacto IPCC RA 5: Abordagem paralela (RCP, SSP) RCPs Base sócio- econômica Cenários climáticos Cenários de emissão SSP Avaliação de impacto Cenários IPCC RA 1 ao 4: Abordagem sequencial – grande esforço para obter as previsões Base sócio- econômica Cenários de emissão Forçantes radioativas Cenários climáticos Avaliação de impacto IPCC RA 5: Abordagem paralela (RCP, SSP) SSP (Shared Socioeconomic Pathways): cenários de mudanças sócio econômicas globais. Desafios de adaptação De sa fio s d e m iti ga çã o ↑ emissão ↓ capacidade ↑ exposição ↓ capacidade Kr ie gl er et a l ( 20 12 ) G lo ba l E nv . C ha ng e 22 : 8 07 -8 22 O ’N ie le t a l ( 20 14 ) C lim at ic Ch an ge 12 2: 3 87 -4 00 SSP2 SSP5 SSP3 SSP4SSP1 Os eixos são formados pelos resultados de interesse (mitigação e adaptação) e não pelas variáveis socio- econômicas! Construídos do fim para o começo. Espaço de desafios Desafios de mitigação dominam Grandes desafios Poucos desafios Desafios de adaptação dominam Desafios intermediários SSP1: Sustentabilidade: mudança p/ um desenvolvimento inclusivo e respeito aos limites naturais. Redução da desigualdade por meio dos ODS. Pequenos desafios de mitigação e adaptação. ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) SSP2 SSP5 SSP3 SSP4SSP1 Sustentabilidade •Presume satisfazer as necessidades da geração presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazer suas próprias necessidades. Comissão de Brundtland, Organização das Nações Unidas, 1987 smithsonianmag.com Antropoceno Antropoceno Ser sustentável é? Ser sustentável é? Antropoceno revistazunai.com.br/ Caçador-coletor? Sutentabilidade Sutentabilidade CAVERNAS E COMUNIDADES SUSTENTÁVEISSutentabilidade CAVERNAS E COMUNIDADES SUSTENTÁVEIS Sutentabilidade Sustentabilidade Sustentabilidade SSP2: Meio do caminho: seguem os mesmo padrões sociais, econômicos e tecnológicos. Desenvolvimento desigual. Desenvolvimento lento em direção aos ODS. Desafios médios de adaptação e mitigação. ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) SSP2 SSP5 SSP3 SSP4SSP1 SSP3: Disputas regionais: forte nacionalismo, competitividade e preocupações com a segurança. Estratégias de segurança energética e alimentar locais, ao custo de acordos internacionais. Desenvolvimento econômico fraco, e com base em consumo elevado de matéria prima. Desafios altos de mitigação e adaptação ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) SSP2 SSP5 SSP3 SSP4SSP1 ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) SSP4: Desigualdade: aumento das disparidades em oportunidades econômicas e poder político. Redução da coesão social e aumento dos conflitos. Investimentos altos em produção de energia baseada em combustíveis fósseis e outras fontes de energia. Questões ambientais são tratadas apenas de forma local em locais de renda maior. Desafios baixos de mitigação e altos de adaptação SSP2 SSP5 SSP3 SSP4SSP1 ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) SSP2 SSP5 SSP3 SSP4SSP1 SSP5: Desenvolvimento baseado em combustíveis fósseis: mercados competitivos, inovação e sociedades participativas. Rápido desenvolvimento tecnológico, econômico e social como um caminho para o desenvolvimento sustentável. Todos alavancados pela exploração abundante de combustíveis fósseis baseado em um uso intensivo de energia. Desafios altos de mitigação e baixos de adaptação. ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) SSP5: Desenvolvimento baseado em combustíveis fósseis: mercados competitivos, inovação e sociedades participativas. Rápido desenvolvimento tecnológico, econômico e social como um caminho para o desenvolvimento sustentável. Todos alavancados pela exploração abundante de combustíveis fósseis baseado em um uso intensivo de energia. Desafios altos de mitigação e baixos de adaptação. ca rb on br ie f.o rg Po pu la çã o m un di al (b i d e pe ss oa s) Ec on om ia m un di al (U $ tr ilõ es ) Traduzidos em mudanças no uso do solo, emissão de GEE e energia no sistema ca rb on br ie f.o rg Em iss õe s d e CO 2 (G tC O 2) Au m en to d e te m pe ra tu ra / pr é- in du st ria l ( ˚C ) IPCC RA6 - 2022 -seis cenários até 2100 -Variação em população, renda, e uso de combustíveis fósseis; -Apenas variação nas fontes de energia. -Seis cenários sem intervenção (Acordos intenacionais) IPCC RA6 - 2022 1.4˚C 1.8˚C 2.7˚C 4.4˚C 3.6˚C IPCC AR6 IPCC AR6 IPCC AR6 IPCC AR6 Qual o impacto destas mudanças nos ambientes naturais e antrópicos?
