Efeito estufa e alterações climáticas globais

Efeito estufa e alterações
climáticas globais
Cap. 16 (Miller, 2007)
Mestrando Marcelo Gomes
contato: marcelobiosul@hotmail.com
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Princípios de Ecologia - M.2013
Efeito estufa e alterações climáticas globais :
1) A mudança climática no passado e o Efeito estufa
natural (Principais gases)
2) Mudanças climáticas e atividades humanas
3) Possíveis efeitos de um mundo mais quente
4) Lidando com o aquecimento global
5) A redução da camada de ozônio

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Alterações Climáticas:
Estudo de Caso:
A erupção cataclísmica do monte Pinatubo.
(Junho de 1991) -Filipinas .
Aerossóis
dióxido de enxofre e outro gases
Emitidos na atmosfera circularam o
Globo e reduziram a luz solar
Resfriou a atmosfera por 15 meses.
Modelos Climáticos globais

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Alterações Climáticas Naturais:
Aerossóis podem atingir camadas muito altas.
Pinatubo Lançou 20 mil ton. de Ácido sulfúrico, houve
a diminuição de 0,6ºC da temperatura média global.

Alterações Climáticas Natural:
História da Terra,
Períodos de aquecimento e resfriamento globais
durante os 4,7 bilhões de anos:
Atividade vulcânica, movimento de continentes, choques com meteoritos.
5

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Deriva Continental:
História da Terra: 600 milhões de anos.
Fonte: http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/mollglobe.html

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Durante os últimos 900 mil anos, a
temperatura média da troposfera passou
por longos períodos de resfriamento e
aquecimento global.
PERÍODOS GLACIAIS E INTERGLACIAIS

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Nos períodos glaciais o gelo cobriu grande parte da
superfície terrestre.
Nos últimos 12 mil anos vivemos em período
interglacial caracterizado por temperatura
estáveis

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As mudanças de temperatura são estimadas por:
Análise de Radioisótopos e rochas, plâncton, e
sedimentos oceânicos.
Núcleo de gelo e geleiras antigas. diferentes
profundidades por meio de buracos
perfurados.
E medições de
temperatura

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Núcleos de gelos
Extraídos de perfurações nas geleiras antigas em
vários locais da Antártica e Groelândia podem ser
analisados para obter informação sobre os climas no
passado.

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Um testemunho de gelo, é uma amostra da acumulação
de neve e gelo durante diversos anos que recristalizou e
aprisionou bolhas de ar de vários períodos diferentes.
A composição destes testemunhos, especialmente a presença
de isótopos de hidrogênio e oxigênio, e também dos gases
dióxido de carbono e metano, permite investigar as
variações climáticas com o tempo.

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"Durante 650.000 anos, o CO2 atmosférico nunca esteve
acima desta linha... até agora."
http://falardotempo.blogspot.com.br

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O efeito estufa natural
Certos gases da atmosfera
absorvem calor e aquecem a
baixa atmosfera, aquecendo a
troposfera e a superfície
terrestre.
Teoria atmosférica aceita.
Químico Svante Arrhenius.

ABSORÇÃO EMISSÃO
Fonte: Adaptado de google

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Principais Gases
Efeito Estufa (GEEs):
Vapor de água, dióxido de
Carbono (CO2), CH4 .
Os cientistas têm analisado as
concentrações de GEEs em
bolhas presas em várias
profundidades no gelo glacial
Mudanças nível, correlação,
temperatura média global.

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Mudanças climáticas e atividades
humanas :
Desde 1961 as concentrações de gases efeito estufa –
CO2, CH4 e N2O – aumentam vertiginosamente.

Mudanças climáticas
Liberação GEEs.
Balanço entre emissão e absorção desses gases.
CO2
CH4
CFCs
N2O

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Noções básicas sobre ciclo do Carbono
(I)
Fonte: Instituto Nacional de pesquisas Espaciais - Inpe

21
(II)

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(III)

23
CO2:
1980- 280(ppm)
2000 - 380(ppm)
Prevê-se que os níveis de CO2
ultrapassem 500 ppm e provoquem o
aquecimento significativo do planeta .

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Potencias emissoras de CO2
4,6% da população mundial – 25% das emissões
globais de CO2.
União Europeia 12%, China 11%, Rússia 7%.
Prevê-se que a china por volta de 2025 ultrapasse os
Estados unidos.

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Intergovernamental
Painel de mudanças
Climáticas (IPCC)
Primeira: Séc XX, o mais quente nos
últimos mil anos.
Segunda: a média das temperaturas
se elevo 0,6oC a 0,8oC.
Terceira: Derretimento de geleiras.
Superfície escuras – reflexivas.
Quarta: Derretimento de
permafrost. (emissão de CO2 e CH4).

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IPCC
Sexta: Aumento dos níveis do Oceanos ( 0,1 a 0,2m desde o
século passado).

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Consenso Científico
A maioria dos meteorologistas concordam que as
atividades humanas influenciaram as recentes
transformações observadas no clima e levarão a a outras
mudanças climáticas significativas durante o século.
Modelos matemáticos:
(interações: Luz do sol, nuvens, correntes oceânicas,
Concentrações de gases na Terra). Super Computadores.
Possíveis mudanças futuras.
Muito provável (90 a 99%)
Provável (66 a 88%)

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Economia e Ética. Por que nos
preocupar com uma terra mais
quente!
Pouco tempo para lidar com efeitos nocivos.
A preocupação não é só com a mudança mas a
velocidade que ela ocorre!
A maioria das mudanças no passado levaram
milhares de anos.

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As mudanças poderá alterar:
Disponibilidade dos recursos hídricos.
Taxas de avoporação e transpiração.

32
Alterar correntes marinhas.

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Inundar áreas costeiras, cidades baixas, biomas,
Áreas de cultivo...
Doenças tropicais transmitidas por água e por
insetos

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Alguns fatores que afetam a
temperatura da terra:
1. Correntes oceânicas
2. Cobertura de Nuvens
3. Poluição do Ar exterior
4 Níveis mais altos de CO2 na
Fotossíntese
5 Troposfera mais quente e CH4

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1 - Os oceanos podem armazenar mais
CO2?
Há incerteza sobre quanto CO2 e calor os oceanos
removem da troposfera.
Os oceanos removem 48% do CO2 atmosférico.
Absorvem calor – treanferência de calor, conexão de
correntes marítima. Circulação de água impulsionada por
ventos e diferença de densidade de água.

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2. Efeito da Cobertura de Nuvens:
Temperaturas mais quentes criam mais nuvens que
poderiam aquecer e resfriar a troposfera, mas não
sabemos qual efeito será dominante.
Efeito de aquecimento – absorver e liberar calor.
Efeito de resfriamento – refletir a luz solar.

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2. Efeito da Cobertura de Nuvens:
Imagens infravermelha de rastros de condensação deixado
por aviões.
Confirmação dos resultados – Mais da metade do
aquecimento no hemisfério Norte.

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3. Efeito da Poluição do Ar:
Poluentes aerossóis e fuligem produzidos pelas atividades
podem aquecer ou resfriar a atmosfera.
Aerossóis = gotículas microscópicas de partículas sólidas
Segundo estudos, emissões de aerossóis na atmosfera
estão diminuindo especialmente nos países desenvolvidos

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40
http://www.inpe.br/noticias/noticia.php?Cod_Noticia=2352

41
4. Efeito de Níveis Mais Altos de CO2 na
Fotossíntese:
Aumento do CO2 na troposfera poderia aumentar a
fotossíntese, mas vários fatores poderiam limitar esse
efeito.

42
4. Efeito de Níveis Mais Altos de CO2 na
Fotossíntese:
Alguns estudos sugerem aumento na taxa de fotossíntese,
com solo apropriado, isso ajudaria desacelerar o
aquecimento global.
Efeitos temporário:
1º - Assim que as plantas atingissem a maturidade
diminuiria taxa de absorção de CO2.
2ª - O carbono seria devolvido com a decomposição da
posterior da planta.

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5. Efeito de um Troposfera mais quente
com emissões de Metano:
O Ar mais quente libera mais metano de Fontes Naturais.
Estudos de derretimento no Canadá, Alasca, China e
Mongólia.

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Possíveis efeitos de um mundo mais
quente.
O aumento da temperatura global pode ter efeitos
benéficos e nocivos, mas as nações pobres nos
trópicos sofreria mais.
Efeitos benéficos Efeitos Indesejáveis
Invernos menos
rigorosos
Calor excessivo
Mais precipitação
(em áreas secas)
Falta de água
Menos precipitação
(em áreas úmidas)
Aumento de incêndio
florestais
Aumento na produção
de alimento
Redução produção de
alimentos

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quente.
O aumento das doenças e população de pragas que
floresceriam em climas quentes.
População de animais que não poderiam sofrer
redução.
Perdas populacionais e extinção prematura.

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quente.
Alterações e clima regional ameaçariam parques,
reserva de animais selvagens, áreas úmidas e recifes
de corais.
Perda de Biodiversidade.

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Programa Nações Unidas para o Meio
Ambiente
Um relatório 2004, estimou que pelo menos 1 milhão
de espécies poderia enfrentar a extinção prematura
por volta de 2050.

48
De acordo com IPCC os ecossistemas com mais
probabilidade de serem prejudicados são:
ÁREAS COSTEIRAS ÚMIDAS
TUNDRA ÁRTICA
CUMES DE ALTAS MONTANHAS

49
De acordo com IPCC os ecossistemas com mais
probabilidade de serem prejudicados são:
RECIFES DE CORAIS

50
Aumento do Nível do Mar
De acordo com Relatório IPCC 2001 prevê-se um
aumento médio mundial do mar entre 9 e 88
centímetros.
Efeitos:
Ameaça à metade dos estuários
Distúrbio de áreas de pesca
Inundação de ilhas baixas (ilhas maldivas)
Inundação de planícies cultivadas
Contaminação de Aquíferos
Inundação de áreas costeiras, com densa população
humana

51
Mais de 100 milhões de pessoas no mundo vivem a
91cm do nível do mar. Segundo estudo de Janos
Bogardi esse número deve ir para dois milhões de por
volta de 2050.

52
Segundo dados
coletados em portos
ao longo da costa
brasileira, o nível do
mar está aumentando
no Brasil cerca de 40
cm por século,
ou 4 mm/ano.
(Maptolab) Instituto
Oceanográfico (IO) da
USP
http://www.usp.br/agen/?p=23869

53
Comediante – Barco Casa “ A estratégia de Noé!.

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O efeito Nocivo do Aquecimento
Global moderado, de acordo com o IPCC, recairá sobre
as pessoas e economias de nações tropicais e
subtropicais mais pobres. Sem recurso tecnológico
para se adaptar.
Segundo estudo realizado em 2003 por Poul Raiter a
mudança climática mata prematuramente 150 mil
pessoas.

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Lidando com a ameaça do
aquecimento global.
Por que é tão difícil lidar com a questão climática?
Pois há muitas causas e algumas pouco conhecidas.
Efeitos desiguais de longo prazo e há controvérsias de
como deve ser tratado

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aquecimento global.
O problema:
O grau de certeza científica é baixo
Requer cooperação Internacional
Problema a longo prazo – o Quanto
estamos dispostos a sacrificar o
agora mas que pode melhorar a
vida de nossos filhos, gerações
distantes, animais e plantas.

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aquecimento global.
O problema:
A distribuição desses impactos não são distribuídas de
maneira uniformes.
Haverá ganhadores e perdedores
Ações que reduzem a ameaça climática podem
desordenar economias e estilo de vida.

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A redução da Camada de Ozônio
O uso extensivo de vários produtos químicos de longa
vida reduziu os níveis de ozônio na estratosfera

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Efeitos da redução da Camada de
Ozônio
Na saúde humana:
Alimentos:
Vida selvagem:
Poluição:
Aquecimento:

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Qual são nossas opções:
Há três ecolas de pensamentos:
1ª) . A estratégia “esperar para ver” - melhor
compreensão do sistema climático - Decisões
políticas.
2ª) . Agir agora para reduzirmos os riscos da mudança
climática decorrentes do aquecimento global.
3ª) . Agir como parte de uma estratégia de não
arrependimento – Ações chaves-necessárias.

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Reduzindo a ameaça:
Três estratégias:
Melhorar a eficiência energética para reduzir o uso de
combustíveis fósseis.
Trocar combustíveis fósseis a base de Carbono por
recursos energéticos renováveis sem carbono.
Isolar e armazenar carbono no solo, na vegetação,
subsolo e fundos oceânicos.

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Removendo e Armazenando CO2:
Tècnicas:
Plantio de árvores.
Sequestro por plantas, rasteiras, gramíneas.
Cultivar sem aragem.

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Estratégias de Governo:
Taxas sobre o Carbono por emissão de combustíveis
fósseis.
Nivelar as condições econômicas – subsídios a
tecnologias eficientes.
Transferências de tecnologias – eficiência energética

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Protocolo de Kyoto:
1997 – 161 Nações - Encontra-se no Japão. Tratado
para desaceleração do aquecimento global.
39 países a redução de CO2,CH4,N2O.
Permitia a negociação de GEEs.
Estabelecer limites – multas.
Plantar árvores - créditos – bancos - vender para
empresas.

66
As energias Renováveis :

67
Alguns artigos:
O aquecimento global tem o potencial de causar altas
taxas de evaporação e intensificar o transporte de grandes
quantidades de vapor de água na atmosfera, provavelmente
acelerando o ciclo hidrológico global
(Zhang et al. 2010).
Uma das mais significativas consequências do aquecimento
global poderá ser um aumento na magnitude e frequência dos
extremos de precipitação através do acréscimo dos níveis de
umidade na atmosfera e/ou atividades convectivas de grande
escala (Shouraseni e Robert 2004).
Zhang, Q.; Xu, C.Y.; Zhang, Z.; Chen, X.; Han, Z. 2010.
Precipitation extremes in a karst region: a case study in the Guizhou province, southwest China. Theoretical
and Applied Climatology, 101: 53 – 65.
Shouraseni, S.R.; Robert, C.B.J.R. 2004. Trends in extreme daily precipitation indices in India. International
Journal of Climatology, 24: 457–466

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