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Artigo - Limites para um planeta sustentável

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•
Cientistas estabeleceram valores para processos ambientais
básicos que, se ultrapassados, podem arneacar a sustentabilidade
da Terra. Lamentavelmente, tres deles já foram excedidos
POR JONATHAN FOLEY
LIMI;TES PARA UM
;
PLANETA SUSTENTAVEL
CONCEITOS-CHAVE
• Embora a mudan~ dimáti-
ca seja foco de grande
aten~o, a perda de biodi-
versidade e a polui~o por
nitrogenio excedem os
limites seguros em graus
mais acentuados. Outros
processos ambientais ru-
mam para niveis perigosos.
• Adotar imediatamente
fontes de energia de baixa
emissáo de carbono, res-
tringir o desmatamento e
revolucionar as práticas
agrícolas sáo medidas de-
cisivas para tomar a vida
humana na Terra mais
sustentável.
- Os editores
28 SCIENTlFIC AMERICAN BRASil
Durantequase 10 mil anos - desde os primór-dios da civilizacáo e do Holoceno -, nossomundo foi inimaginavelmente grande. Vas-
tidóes de terras e oceanos ofereciam recursos infi-
nitos. Os humanos podiam poluir a vontade e evi-
tavam repercussóes locais simplesmente ao se mu-
dar para outro lugar. POyOSconstruíram impérios
e sistemas económicos alicercados em sua capaci-
dade de explorar o que presumiam ser riquezas ine-
xauríveis. E jamais se deram conta de que esse pri-
vilégio teria fimo
Entretanto, gra\=as aos avances na saúde públi-
ca, a Revolucáo Industrial e, mais tarde, a Revolu-
cáo Verde, a populacáo mundial saltou de cerca de
1 bilháo de pessoas, em 1800, para quase 7 bilhóes
hojeo SÓ nos últimos 50 anos, nosso número mais
que dobrou. Alimentada pela riqueza, a utilizacáo
de recursos também atingiu níveis assustadores. Em
50 anos, o consumo global de alimentos e água
doce mais que triplicoue o de combustíveis fósseis
quadruplicou. Agora, cooptamos entre 30% e 50%
de toda a fotossíntese no planeta.
Esse crescimento arbitrário fez com que a polui-
\=aopassasse de um problema local para um ataque
global. A reducáo do ozónio estratosférico e as con-
centracóes dos gases de efeito estufa sáo complica-
cóes óbvias, porém muitos outros efeitos nefastos
estáo se manifestando.
A súbita aceleracáo do crescimento populacional,
o consumo de recursos e os danos ambientais mu-
daram a face da Terra. Passamos a viver em um pla-
Oq
evitá-Ias?
chefiada
liéncia de
Europa,dos
trália - procurl
meio de urna Q1
abrangente:
críticos" planetários,
te global em um
de tudo o que já Coi Wito
Após examinar llIIlIIt10SC
nares de sistemas fíSicos e -~c-
que nove proeessos ambieocüs amiopllmcial de ar-
ruinar a capacidade do planeta de susrmrnr vida hu-
mana. Em seguida, estipulamos limites para eJes -
urna faixa dentro da qual a bnmanidade pode operar
em seguranca, Sete processos apresenram um limite
preciso (ver ilustraflio no pág. 29), definido científi-
camente por um úniro número (que obviamente con-
tém certa margem de incerteza). Tris deles - a mu-
danca climática, a acidificacáo oceánica e a reducáo
Junho 2010
E/':&'~
-&.~~${ij,~fii"~ A...•#s.¡l !;f
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rlJ~i2usvj
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éJ¡.~~C'&I)¡'_ '#, .-'lo. "F'q, •.
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, v: Concentraciio
{unidades DObson}'VAl.!)¡ PRt-tNOI.JS11/IAL: 2SÓ
ATUAL: 283
~ .. LIMITE: 276•• 'fiI,¡".e -..-.- .
~,. a)(a de e)(tinqáO
lrni\\"IOes de espécies por ano)\I~ p!\É-INoUSTf\\p.!..: 0,'\ *'\,0
~1\lp.!..: .,,\00
I.It<1~.'\O
s~. E
~ <i:r
l• E::;J~- 11IC~ c: c: 80Ca¡ . CIo""1!!~1:!~ 8.a.~~
~E§ ~ ~•....=..:;c(:J
do ozónio estratosférico -constituem pontos críticos;
outros quatro apontam o início de urna degradacáo
irreversível. Os dois processos restantes - a poluicáo
atmosférica por aerossóis e a poluicáo química global
- nao passaram por estudos táo extensivos e seus limi-
tes ainda nao foram definidos.
Nossa análise mostra que tres processos já ex-
cederam seus patamares: a perda de biodiversida-
de, a poluicáo de nitrogénio e a mudanca clirnáti-
ea. Todos os outros estáo se encaminhando aos
seus limiares. Os limites individuais podem estar
perfeitamente ajustados e outros poderáo ser
acrescidos no futuro, mas o conjunto constitui urn
surnário de "primeira ordem" das condicóes am-
bientais mais perigosas do mundo e propóe urna
estrutura básica para pensar sobre como gerenciar
essas ameacas,
A compreensáo das causas de nossos problemas
mais urgentes nos fomece indícios de como solucioná-
los. Em dois casos - mudanca climática e acidificacáo
oceánica - o responsável é mais que conhecido: a
utilízacáo de combustíveis fósseis, que lancam dióxi-
do de carbono (C02) na atmosfera.
Mudanfa dimátial- Embora nosso planeta já te-
nha passado por urn significativo aquecimento indu-
zido pelo homem, e certamente experimentará novas
elevacóes de temperatura, cientistas e formuladores
de políticas buscam meios para evitar as consequén-
cias mais devastadoras - inclusive a perda das plata-
formas de gelo polares, o colapso dos estoques de
água doce e o desequilibrio de sistemas climáticos re-
gionais. A concentracáo de C02 já está em 387 ppm
(a medida usual, por volurne), e o debate sobre os ní-
veis de ernissáo de gases de efeito estufa capazes de
provocar mudancas drásticas prossegue. Os valores
aceitáveis sugeridos variam entre 350 e 550 ppm de
PROCESSOS AMBIENTAIS VITAIS devem
permanecer dentro de certos
limites. Caso contrário, o espaco
operacional seguro, no qual a
humanidade pode existir, será
ameacado, A colora~áo indica o
avance de um processo desde os
níveis pré-industriais até ou além
de certo limiar.A biodiversidade,
o fluxo de nitrogenio e a mudan-
~a climática já excederam esses
valores. (Os fluxos de nitrogenio
e fósforo foram combinados
porque tendem a ocorrer juntos.)
www.sciam.com.br SCIENTIFIC AMERICAN BRASil 29
C02. Em nossa análise propomos uma meta conser-
vadora, em longo prazo, de 350 ppm, para manter o
planeta bem distante de pontos críticos climáticos.
Mas, para atingir essa meta, o mundo precisa agir
imediatamente para estabilizar as emissóes e, nas
próximas décadas, reduzi-las substancialmente .
Acidificafiio oce!inica - Esse é o primo menos co-
nhecido da mudanca climática. A medida que as
concentracóes atmosféricas de C02 aumentam, a
quantidade de dióxido de carbono que se dissolve na
água em forma de ácido carbónico cresce, deixando
a superficie oceánica mais ácida. Os oceanos sáo na-
turalmente neutros, com um pH de aproximada-
mente 8,2, mas os dados mostram que esse valor já
caiu para quase 8 e continua baixando. A mensura-
<;:iloque utilizamos para quantificar essa mudanca é
o nível decrescente de aragonita (uma forma de car-
bonato de cálcio), que se forma na água superficial.
Muitas criaturas - de corais a uma infinidade de fi-
toplánctons, que constituem a base da cadeia alimen-
tar oceánica - dependem da aragonita para construir
seus esqueletos, conchas e carapacas. A acidez eres-
cente pode enfraquecer severamente os ecossistemas
oceánicos e as teias alimentares, constituindo outro
Jonathan Foley é diretor do
Instituto do Meio Ambiente, da
University of Minnesota. Com
formacáo em ciencias atmosféricas,
ele trabalha principalmente com o
vfnculo entre o uso
da terra, a agricultura e o meio
ambiente global.
EM BUSCA DE SAíDAS
Pennitir que processosambientais excedam certos limites pode ter graves implica~6es. mas algumas
a~Oesdecisivas conseguem mante-Ios dentro de esferasseguras. (Para saber mais, ver "Solu{Oes para
amea{as ambientais", a partir da página 58).
CONSEQUENCIAS DA
TRANSPOSIC;ÁO
Ecossistemas terrestres e
oceánkos colapsam
SOLUC;ÓES
posslvElS
PROCESSOS
AMBIENTAIS
~
OOw'ft@dtm
Reduzir o desmatamento e o desenvolvi-
mento de terras; pagar por servi~os de
ecossistemas
Reduzir a utiliza~o de fertilizantes; proces-
sar dejetos animais; adatar veículos híbridos
Reduzír a utiliza~o de fertilizantes; pro-
cessar dejetos animais; processar melhor
refugos humanos
Adotar energia e combustíveis de
baixo teor de carbono; taxar emissOes
de carbono
Limitar a expansác urbana; melhorar a
eficiencia agrícola; pagar por servkos de
ecossistemas
Adotar energia e combustíveis de baixo
teor de carbono; reduzir escoamentosu-
perficial de fertilizantes
Melhorar eficiencia da irriga~o; instalar
dispositivos de baixo fluxo de água
r:.l ••.,ur:u~·
Eliminar os hidroclorofluorcarbonos
(HCFCs);testar efeitos de novas
substancias químicas
30 SCIENTlFIC AMERICAN BRASil
motivo contundente para que nacóes rumem para
um futuro energético mais pobre em carbono.
A hnplical¡a.o da Prodw;a.o de Alimentos
A humanidade já sequestra 35% da superficie terres-
tre para cultivar alimentos e pastos, e a expansáo agrí-
cola é a principal motivacáo para abrir novas áreas
de plantio e, com isso, destruir ecossistemas naturais.
Vários limites planetários correm risco de ser trans-
postos por práticas de utilizacáo da terra.
Perda de biodiversidade - A expansáo territorial
é responsável por uma das maiores ondas de extin-
cóes da história do planeta. Estamos perdendo espé-
cies de cem a mil vezes mais rápido que as taxas na-
turais passadas, observadas no registro geológico.
Esse índice é constatado em ecossistemas tanto terres-
tres como marinhos e pode minar processos ecológi-
cos em escala regional e global. Os esforcos para con-
servar a biodiversidade, particularmente nas sensíveis
florestas tropicais, necessitam de muito mais atencáo,
Poluifiío por nitrogenio e fósforo - A amplamen-
te difundida utilizacáo de fertilizantes industriais de-
sestabilizou a química do planeta. A aplicacáo de
adubos sintéticos mais que dobrou os fluxos de nitro-
genio e fósforo no meio ambiente, a razáo de 133 rni-
lhóes de toneladas de nitrogénio e 10 milhóes de
toneladas de fósforo por ano. As duas substancias
causam intensa poluicáo da água, degradam nume-
rosos lagos e rios e afetam áreas oceánicas litoráneas
ao criar extensas "zonas monas" hipóxicas. Sáo ne-
cessárias novas práticas agrícolas, que aumentem a
producáo de alimentos e sustentem o meio ambiente.
Esgotamento de (antes de água doce - Ao redor
do globo, retiramos anualmente assombrosos 2.600
krn-' de água de rios, lagos e aquíferos para a irriga-
cáo (70%), a indústria (20%) e o uso doméstico
(10%). Em consequéncia, muitos rios caudalosos ti-
veram seu fluxo reduzido; outros estáo secando por
completo. Exemplos incluem o rio Colorado, que
nao deságua mais no oceano, e o mar de Aral, na
Asia Central, agora em grande parte desertificado. A
demanda futura pode ser fenomenal. Melhoras drás-
ticas na eficiencia global do consumo de água, parti-
cularmente para a irrigacáo, ajudariam a evitar per-
das mais sérias ainda.
Fiquem Bem Longa
A publicacáo inicial de nosso estudo na revista Natu-
re, há vários meses, suscitou um saudáve\ debate cien-
tífico. De modo geral, o trabalho foi bem recebido e
visto como o que pretendeu ser: um experimento
complexo para tentar definir perigosas linhas "in-
transponíveis" para o mundo. Entretanto, fomos
abertamente criticados por alguns cientistas pelo sim-
ples fato de termos tentado fixar limites; outros nao
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"ex-c
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Junho 2010
concordam com os números que estipulamos. Talvez
o comentário mais importante seja que, ao determi-
nar limites, podemos estar encorajando as pessoas a
pensar que a destruicáo ambiental é aceitável, desde
que ela se mantenha dentro dessas delimitacóes, Para
que fique bem claro, isso nao é o que propomos! A
sociedade nao deve permitir que o mundo se enea-
minhe para um limite antes de agir. Um avance de
30% a 60% rumo a qualquer fronteira de seguran-
ea também causará danos severos. Instamos as pes-
soas a serem suficientemente espertas e altruístas
(em relacáo a geracóes futuras) e ficarem o mais lon-
ge possível dos limites, porque todos eles represen-
tam uma crise ambiental.
A maioria das críticas tem sido razoável, e previ-
mos muitas delas. Sabíamos que a nocáo de limites
exigiría mais estudos - particularmente para aprimo-
rar os números. Mas sentimos que o conceito era po-
deroso e ajudaria a estruturar um pensamento coleti-
vo sobre limites ambientais para a existencia humana.
E esperávamos que os resultados estimulassem dis-
cuss6es na comunidade científica. Parece que esse de-
sejo se concretizou.
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8
Ponto de Partida
A medida que o mundo se empenha em atender as
exigencias económicas, sociais e ambientais para a
sustentabilidade global, é preciso respeitar um amplo
conjunto de limites planetários. A sociedade já come-
cou a enfrentar alguns desafios, mas apenas de um
modo incipiente e parcial, tomando cada limite isola-
damente. Entretanto, as delimitacóes estáo intima-
mente interligadas. Quando um limiar é transposto,
ele exerce pressáo sobre outros, aumentando o risco
de excede-los. Por exemplo, ultrapassar a barreira da
seguranca climática pode impulsionar os índices de
extincáo. Similarmente, a poluicáo por nitrogénio e
fósforo tem o potencial de minar a capacidade de re-
cuperacáo de ecossistemas aquáticos, acelerando
acentuadamente a perda de biodiversidade. Indepen-
dentemente de quanto as nossas solucóes térn sido
bem-intencionadas, a tentativa de resolver um fator
de cada vez fracassará com grande probabilidade.
Nesse momento crítico, nao basta que os cientis-
tas apenas definam os problemas e cruzem os bracos,
Énecessário comecar a propor solucóes. Eis algumas
ideias iniciais:
• Fazer a transicáo para um sistema energético
eficiente, de baixo teor de carbono. As premen-
tes questóes da mudanca climática e acidifica-
c;ao oceánica exigem que estabilizemos as con-
centracóes atmosféricas de C02 o quanto antes
e preferivelmente abaixo de 350 ppm. Essa mu-
danca implicará grandes aprimoramentos da
www.sciam.com.br
GIGANTESCAS FLOREScENCIAS DE
algas no mar Negro (redemoinhos
verdes na parte inferior) sáo
alimentadas por escoamentos
agrícolas levados pelo rio
Danúbio (embaixo), matando a
vida aquática - um exemplo da
natureza interligada de
processos ambientais vitais,
como o uso da terra e da
biodiversidade.
• PARA
CONHECER MAlS
A safe operating space for
humanity. Johan Rockstrórn et al.,
em Nature, vol. 461, págs. 472-475,
24 de setembro de 2009.
Commentaries: planetary
boundaries. Nature Reports
Climate Change, vol. 3, págs.
112-119,outubro de 2009.
http://blogs.nature.com/
climatefeedback/2009/09/
planetary-boundaries.html
Planetary boundaries: exploring
the safe operating space for
humanity, Johan Rockstrórn et al.,
em Ec%gy and Society, vol. 14,
nº 2, artigo 32, 2009.
www.stockholmresilience.org/
planetary-boundaries
eficiencia energética e uma subsequente oferta
proporcional de fontes alternativas de energia
de baixo carbono.
• Refrear drasticamente o desmatamento, sobre-
tudo nos trópicos, e a degradacáo das terras.
Muitos limites planetários, particularmente a
perda de biodiversidade, estáo comprometidos
em raza o da incessante expansáo de assenta-
mentos humanos.
• Investir em práticas agrícolas revolucionárias.
Vários limites, inclusive os ligados a poluicáo de
nitrogénio e ao consumo de água, sáo afetados
por nossos sistemas agrícolas industrializados.
Abordagens inovadoras sáo possíveis, entre elas
o desenvolvimento de novas variedades de
plantas e técnicas de agricultura de precisa o,
além da utilizacáo muito mais eficiente de água
e fertilizantes.
A medida que implantarmos solucóes, devemos
reconhecer que nao existe um simples manual de
regras para alcancar um futuro mais sustentável.
Ao avancarrnos, desenvolveremos novos princí-
pios operacionais para nossos sistemas económi-
cos, instituicóes políticas e acóes sociais, manten-
do-nos rigorosamente atentos a nossa limitada
compreensáo dos processos humanos e ambien-
tais. Quaisquer padr6es de referencia ou práticas
inovadoras devem nos permitir reagir a alteracóes
nos indicadores da saúde ambiental e necessidades
sociais. Isso nos ajudaria simultaneamente a me-
!horar a resiliéncia de sistemas naturais e humanos,
para que eles se tornem mais robustos e menos vul-
neráveis a choques inesperados com muita proba-
bilidade de ocorrer. Para maximizar essa capaci-
dade rápida de recuperacáo, teremos de fazer o
melhor possível para viver dentro doslimites de
um planeta que está enco!hendo. _
SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL 31
COMOENFRENTARAMEACAS
I
Especialistas revelam El ScIENllFIC AMERICAN quais acóes rnsnteráo os processos sob controle
• CICLO DO NITROGENIOo PERDA DE BIODIVERSIDADE.......................... _ _ .
Gretchen C. Daily, professora de ciencia ambiental, Stanford University Robert Howarth, professor de ecologia e biologia ambiental,
Come" University
míneas, em vez de milho, pois as perdas
de nitrogenio sáo muito inferiores.
A polukáo por nitroqénio resultante
da chamada Operacáo Concentrada de
Alimenta~oAnimal (Cafo, na sigla em
ingles) constitui um problema enorme.
Há relativamente pouco tempo, nos
anos 70, a maioria dos animais era ali-
mentada com plantas cultivadas local-
mente e os dejetos retomavam as lavou-
ras como adubo. Hoje, porém, eles sáo
tratados com produtos cultivados a cen-
tenas de quilómetros de distancia, tor-
nando o retomo do esterco ao campo
"antieconómico". A solu~o? Exigir que
os praticantes da Cafo processem os
refugos animais, exatamente como os
municípios sáo obrigados a fazer com a
matéria residual humana. Além disso, se
consumíssemos menos came, haveria
menos dejetos e menos fertilizantes sin-
téticos seriam necessários para cultivar
alimentos para as cria~óes. O ideal seria
comer came procedente de animais cria-
dos em pastos de gramíneas perenes.
A explosiva expansáo da produ~o
de etanol como biocombustível tam-
bém agrava seriamente a poluicáo por
nltroqénio, Vários estudos sugeriram
que, se as metas de etanol estipuladas
pelos Estados Unidos forem akarcadas,
a quantidade de nitroqénio que descerá
o rio Mississippi para alimentar as zonas
mortas no Golfo do México poderá
aumentar de 30% a 4O%.A melhor
altemativa seria abrir máo da produ~ao
de etanol de milho. Se o país quer
depender de biocombustíveis, seria
melhor cultivar gramíneas e árvores
para queimá-Ias e gerar calor e eletrici-
dade. A polukáo de nitroqénio e as
emissóes de gases de efeíto estufa
seriam muito inferiores.
A atividade humana alterou acentuada-
mente o fluxo de nitrogenio ao redor do
globo. O maior contribuinte isolado pa-
ra isso é a aplica~o de fertilizantes. En-
tretanto, a queima de combustiveis fós-
seis domina o problema em algumas
regióes, como no nordeste dos Estados
Unidos. Nesse caso, a solucáo é conser-
var energia e utilizá-Ia com mais eficien-
cia. Veículos híbridos constituem uma
excelente opcáo: as emissóes de nitroge-
nio sáo significativamente inferiores as
de modelos tradicionais, porque os mo-
tores desligam enquanto o veículo está
estacionário. (As emissóes de veículos
tradicionais na realidade aurnentam
quando o motor funciona em marcha
lenta.) As emissóes de usinas elétricas
dos Estados Unidos também poderiam
ser muito reduzidas se as instala~óes
que transgridem a Lei do Ar Puro e suas
emendas fossem obrigadas a respeitá-
las. Proporcionalmente, essas usinas po-
luem muito mais que a quantidade de
eletricidade que produzem.
Na agricultura, muitos fazendeiros
poderiam utilizar menos fertilizantes e,
ainda assim, as quedas de produtivida-
de seriam mínimas ou inexistentes. O
escoamento superficial de lavouras de
milho em particular é evitável porque
suas raízes penetram apenas alguns
centímetros no solo e assimilam
nutrientes só durante dois meses do
ano. Além disso, as perdas de nitrogenio
podem ser reduzidas em 30% ou mais
se os agricultores plantarem lavouras
de cobertura no invemo, como centeio
ou trigo, que ajudam o solo a reter nitro-
genio. Essasculturas também favore-
cem a reten~ao de carbono, mitigando
mudencas dimáticas, Melhor ainda
seria cultivar plantas perenes, como gra-
É hora de enfrentar a dura realidade de
que as abordagens tradicionais de con-
serva~ao de espécies específicas estáo
condenadas ao fracasso. As reservas
naturais existentes sáo pequenas
demais, pouco numerosas, muito isola-
das e excessivamente sujeitas a mudan-
~s para poderem sustentar mais que
apenas uma diminuta fra~o da biodi-
versidade da Terra. O desafio é tomar a
conservacáo atraente - sob perspectivas
económicas e culturais. Nao podemos
continuar tratando a Natureza como um
bufe de consumo ilimitado.
Dependemos dela para a nossa
seguran~ alimentar, água limpa, estabi- .
lidade dirnática, peixes e frutos do mar,
madeira e outros servkos biológicos e
físicos. Para manter esses benefícios, nao
necessitamos apenas de reservas remo-
tas, mas de muitas áreas protegidas e
amplamente espalhadas - como" esta-
~óes de servi~os de ecossistemas" .
Alguns pioneiros estao integrando a
conserva~o e o desenvolvimento
humano. O govemo da Costa Rica
remunera proprietários de terras pelos
servi~osdos ecossistemas de florestas
tropicais, inclusive a compensa~o de
carbono, prod~ de energia hidrelétrica,
con~o de biodiversidade e beleza
cenica. A China está investindo US$ 100
bilhóes em "ecocorroensacáo", que
inclui políticas inovadoras e mecanismos
financeiros para recompensar a conser-
~o e a restaura~o. Além disso, o país
está criando" áreas de conservacáo com
fun~o ecossistérnica", que compóem
18% de sua área terrestre. A Colómbia e
a África do Sul também adotaram
drásticas mudancas de políticas.
Tresmedidas de vanguarda ajuda-
riam o resto do mundo a ampliar esses
modelos de sucesso. Primeiro: novas
ciencias e ferramentas para valorizar e
contabilizar o capital natural em termos
biofísicos, económicos e outros. Por
exemplo, o Projeto Capital Natural criou
o software InVEST.que integra a valori-
za~o de servkos ecosslstémicos e
trocas, que govemos e corporacóes
podem empregar no planejamento da
utiliza~o de terras e recursos, e no
desevolvimento de infraestrutura.
Segundo: dernonstracóes convincentes
dessas ferramentas em políticas de
recursos.Terceiro: cooperacáo entre
govemos, organiza~óes de desenvolvi-
mento, corporacóes e comunidades para
ajudar na~óes a construír economias
mais duráveis, conservando simultanea-
mente servi~os ecossistémicos vitais.
32 SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL Junho 2010
AMBIENTAIS
1
~
i
o CICLO DO FÓSFORO.... ..m"
David A Vaccari. diretorde
Engenharia Civil,Ambiental'e Oceanica,
Stevens/nstitute ofTechnology
A demanda de fósforo está cr~endo
mais rápido que a populacáo gra~ a
melhoria das condi~óes de vida. De acor-
do com os índices de consumo atuais, as
reservas prontamente disponíveis dura-
ráo menos de um século. Portanto, nos-
50S dois objetívos sáo conservar o fósfo-
ro como um recurso e reduzir seu escoa-
mento das lavouras, o que danifica ecos-
sistemas costeiros.
O fluxo de fósforo mais sustentável
no meio ambiente seria o natural: 7
milhóes de toneladas por ano. Para atin-
gir esse marco e ainda assim atender a
nossa demanda, de 22 milhóes de tone-
ladas/ano, teriarnos de reciclar ou reuti-
lizar 72% do produto, e um aumento do
consumo implicaria uma reciclagem
mais ihtensiva.
É possível reduzir o fluxo com tecno-
logias existentes. Técnicas agricolas de
conservagio, como plantio direto e ter-
raceamento, poderiarn limitar a quanti-
dade de fósforo que entra nos ríos,a ra-
záo de 7,2 milhóes de toneladas por ano.
A maior parte está contida em dejetos
de animais de fazendas que ainda nao
sao reciclados - cerca de 5,5 milhóes de
toneladas/ano acabam nos mares - e
poderia ser eliminada no transporte do
estrume até áreas agricolas para ser
aplicado como adubo. No caso dos
resíduos humanos, as tecnologias
existentes podem aumentar a recupera-
gía entre 50% e 85%, economizando 1
milhao de toneladas/ano.
Com base no que é praticável, em
vez do que é necessário para evitar ce-
nários perigosos, essas a~óes sáo per-
feitamente viáveis. E reduziriam o des-
perdício em vias aquáticas de 22 para
8,25 milhóes de toneladas/ano - nao
muito acima do fluxo natural.
~..~U!»~9.~t~~!~J]~
Adele C. Monis, diretora de políticas'
do Projetode Ciencia Econ6mica Climá-
tica e Energética, Brookings Institution
Embota aparentementeseja {ma ded-
sao dentfflCa, detenninar uma concen-
tra<;aoatrnosférica",queestabilize os gases
de efeito estufa."eXigeuma avaliagio de
wstos e beneficios para alcan~rmetas
diferentes e estipular quem pagará.
Diante da dificuldade disso, deveriarnos
adatar políticas que minimizem os custos
e preservem a dedsáo consensual de
agía por muitos anos.
O primeiro passo é nao acabar com
esse incipiente consenso com ambi~óes
de curto prazo, porque eleitores indigna-
dos exigirao a derrubada de um progra-
ma que. em sua opiniao.é oneroso dernais.
Políticas climáticas baseadas em pre-
~os podem evitar limites económicos e
políticos desse genero.lntemamente,
uma opgio é uma crescente, porém
razoável, taxa para gás de efeito estufa
aplicada a toda a economia. Outra
possibilidade é o sistema" cap-and-
trade" (o comércio de cotas de emis5ÓeS
de gases), em que as permissóes de
emissóes sáo comercializadas a preces
que aumentem com o tempo. Uma
faixa de preco regulamentada manteria
o custo das emissóes suficientemente
alto para obter redu~óes ambiciosas,
mas limitaria os riscos a economia se o
teto se mostrasse rigoroso dérnels,
Acordos intemacionais tambérn de-
veriam permitir comprometimentos ba-
seados em preces como uma alternati-
va para rígidos limites de emissóes que
pos-sam se mostrar inviáveis. Um
tratado climático poderia permitir que
as na~óes aceitem uma taxa para
emissóes acima de determinado nível.
Essa flexibilidade abrandaria as
preocuparóes de países em desenvol-
vimento de que esse teto refreie a
redu~ao da pobreza.
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USODATERRA
Eric F. Lambin. professor de.Jistemas terrestres, Stanford University e
Universidadede Louvain
Para controlar o impacto causado pelo
uso da terra, precisamos focalizar a dis-
tribuigio global das lavouras. Uma agri-
cultura intensiva deveria se concentrar
em terras que tem o melhor potencial de
gerar lavouras de alta produtividade.
Mas uma fra<;aosignificativa desse solo
de excelente qualidade está sendo per-
dida. Estamos nos arriscando a atingir
um ponto em que qualquer aumento de
produgio de alimentos (sem mencionar
os biocombustiveis) acarretaria um ace-
lerado desmatamento de florestas tropi-
cais e outros ecossistemas, bem como
uma expansao das lavouras para tenras
marginais, com produtividade menor.
É possível evitar a perda das melho-
res terras agrícolas ao controlar sua
degradagio, o depauperamento de
água doce e a expansao urbana. Essa
medida exigirá um zoneamento e a
adagio de práticas agrícolas mais
eficientes, particularmente nos países
em desenvolvimento. A necessidade de
terras cultiváveis também pode ser
reduzida se diminuirmos o desperdício ao
longo da cadeia de distribuigio alimentar,
encorajarmos um cresdmento populacio-
nal mais comedido, garantirmos uma
distribuigía mais justa de alimentos no
mundo e Iimitarmos significativamente o
consumo de came em países ricos.
Também se podem poupar mais terras
para a Natureza ao converter em leis ri-
gorosas políticasde "reserva·, corno fez a
Uniao Europeia (UE).Alguns países em
desenvoIvimento (China,VlE!lna,Costa
Rica)conseguiram fazer a transigía do
desmatamento para o reflorestamento.
1550 ocorreu g~ a um melhorgerencia-
mento ambiental e a uma forte deter-
minagio para modernizar o uso da terra.
SCIENTIFIC AMERICAN BRASil 33
• ACIDIFICACAO
OCEANICA .
Scott C.Doney, cientista senior,
Instituto Oceanográfico Woods Hole
Os oceanos esta o ficando mais ácidos
por causa das ernissóes mundiais de
dióxido de carbono, porém existem
solucóes globais, regionais e locais
viáveis. Em termos globais, precisamos
parar de lan~r C02 na atmosfera e,
talvez, em algum momento, fazer
retroceder sua concemracáo a níveis
pré-industriais. As principais táticas
sáo melhorar a eficiencia energética,
adotar energia renovável e nuclear,
proteger florestas e explorar tecnolo-
gias para o sequestro de carbono.
Regionalmente, o escoamento de
nutrientes para águas costeiras nao
apenas cria zonas mortas, mas amplifi-
ca a acidifica~o. O excesso de nutrien-
tes estimula o crescimento do fitoplánc-
ton e, a medida que este morre, o CO2
oriundo de sua decornposkáo acidifica
a água. Precisamos ser mais inteligen-
tes sobre como adubamos lavouras e
gramados, e como tratamos o estrume
de animais e nossos próprios sistemas
de esgoto. Outra medida é reduzir a
chuva ácida, causada principalmente
por ernlssóes de usinas elétricas e
industriais. A chuva nao para ao atingir
a linha costeira.
Localmente, a água acídica poderia
ser protegida com calcário ou bases quí-
micas produzidas eletroquimicamente a
partir de água e rachas marinhas. Mais
prático, porém, provavelmente é prote-
ger vivedouros específicos' para crustá-
ceos e indústrias pesqueiras de aquicul-
tura. Moluscos larvais, como mexilh6es,
mariscos e ostras, parecem ser mais
suscetiveis a acidifica~o que adultos, e
reciclar conchas velhas no lodo pode
ajudar a proteger o pH e proporcionar
um substrato melhor para a fixa~o
larval.As incubadoras de crustáceos
podem controlar a química da água e
produzir espécies mais robustas.
Espera-se que a queda do pH oceá-
nico acelere nas próximas décadas; por-
tanto, os ecossistemas marinhos teráo de
se adaptar. Podemos aumentar suas
chances de sucesso ao restringirmos ou-
tras agress6es, como a polui~o da água
e a sobrepesca, tomando-os mais
capazes de resistir a certa acidifica~o,
enquanto nos afastamos de uma econo-
mia baseada em combustiveis fósseis.
34 SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL
~~!I~~~~~º..~.~...~~.~~~º~~
Peter H. Gleick, presidente do Pacific Institute
Poucos observadores racionais negam a
necessidade de se estabelecerem limites
para o consumo de água doce. Mais con-
troverso é defini-Ios ou determinar que
medidas deveráo ser tomadas para que
nos restrinjamos a eles.
Outra maneira de desaever essa res-
tri~o é o conceito de "pico d'água"
(quando o índice de demanda é maior
que o do reahastecimento do suprimen-
to). Tres ideias diferentes silo úteis. Iimi-
tes de "picos renováveis" constituem o
total de fluxo renovável de um desagua-
douro, ou bacia hidrográfica. Muitos dos
principais rios da Terra já se aproximam
desse limite - quando a eveporacáo e o
consumo ultrapassam o reabastecimen-
to natural por meio da predpitacáo ou
de outras fontes. Limites de pico" nao
reno-váveis" se aplicam onde o consu-
mo de água por humanos excede em
muito os índices de reahastecimento
natural, como nas hacias fósseis de
águas sebterráneas das grandes planí-
cies.LJbia, India, norte da China e partes
do vale central da Califómia. Nessas
bacias, um aumento de extra~ao é
seguido por um equilíbrio e depois uma
redu~o, a medida que os custos e os
esforcos necessários para conseguir
aumentar novamente o recurso min-
guante se elevam - um conceito similar
ao do pico de produ~o de petróleo.
Água de "pico ecológico" é a ideia
de que retiradas crescentes de um siste-
ma hídrico acsbaráo atingindo um pon-
to em que qualquer beneficio económico
extra para extrair a água é suplantado
pela destrui~o ecológica adicional
causada por isso. Embora seja difícil
quantificar precisamente esse ponto, já
excedemos claramente o pico ecológico
da água em muitas bacias ao redor do
mundo, onde ocorreram danos imensos,
como no mar de Aral, nos Everglades,
no vale Sarrarnento-Sáo Joaquim e em
muitas bacias fluviais na China.
A boa noticia é que o potencial para
economizar, sem prejudicar a saúde hu-
mana ou a produtividade económica é
vasto. É possível promover melhorias na
eficiencia do consumo de água em mui-
tos setores. Podem-se cultivar mais
alimentos com menos água (e menor
contamina~o desta) ao passar da
irriga~o convencional por aspersáo,
para sistemas de gotejamento e
sprinklersde predsáo, juntamente com o
monitoramento e o gerenciamento mais
acurado da umidade do solo. Usinas
elétricas convencionais podem passar
do resfríamento a água para um resfría-
mento a seco, e mais energia pode ser
gerada porfontes que utilizam nenhu-
ma ou extremamente pouca água,
como células fotovoltaicas e energia
eólica. Nas residencias, milhoes de
pessoas podem substituir dispositivos
ineficientes por outros mais funcionais,
particularmente máquinas de lavar,
instala~oes sanitárias e chuveiros.
•DEGRADACAO DO
OZONIO .
David W.Fahey, físico,Administra~o
Nacional Qceanica eAtmosférica
No decorrer de duas décadas, o Protoco-
lo de Montreal, nos termos da
Conven~ao de Viena para a Prot~ao da
Camada de Ozónio, reduziu em 95% a
utiliza~ao de substancias que
empobrecem o ozónio - especialmente
os clorofluorcarbonos (CFCs)e os halons.
A partir de 1Q de janeiro, sua produ~o
foi suspensa nas 195 nacóes signatárias
do protocolo. Como resultado disso, a
degrada~o do ozónio estratosférico
reverterá, em grande parte, até 21 OO.
Essaconquista dependeu, em parte, de
substitutos intermediários, notadamente
os hidroclorofluorcarbonos (HCFCs) e a
crescente utiliza~o de compostos que
nao provoca m degrada~ao, como os
hidrofluorcarbonos (HFCs).
O atual sucesso depende de
vários passos:
• Continuar observando a camada
de ozónio, para detectar imedia-
tamente quaisquer mudencas
inesperadas. Garantir que as na-
~6es de fato siga m os regulamen-
tos; por exemplo, a elimina~ao
paulatina dos HCFCs,que só será
completada em 2030.
• Manter o Painel deAvalia~ao Cien-
tífica sob o protocolo. Ele atribui
causas as mudancas na camada
de ozónio e avalia novas substan-
cias químicas quanto ao seu po-
tencial de destruí-la e contribuir
para a rnudanca climática.
• Mantero Painel deAvalia~aoTec-
nológica e Económica. Ele
fomece íntormacóes sobre
tecnologias e compostos substi-
tutos que aju-dam as nacóes a
determinar como a demanda de
dispositivos para refrigera~ao, ar-
condicionado e materiais
isolantes de espu-ma pode ser
atendida, protegendo simultane-
amente a camada de ozónio,
Os dois painéis também teráo de
avaliar, em conjunto, as
rnudancas climáticas e a
recuperacáo da
camada de ozónio,
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BURACO DE
OZÓNIO
(azul)
Junho 2010

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