Devido à interconexão fundamental dos processos naturais da Terra, a mudança climática global afeta não apenas a atmosfera, mas também a hidrosfera, a litosfera, e a biosfera.

Distribuição de Água e Precipitação

retreat of glacier
Figura 16: Estas fotografias mostram a diminuição do Glaciar Pastoruri do Peru entre 2001 e 2009. Hoje, o pouco que resta do Pastoruri não é mais tecnicamente um glaciar, porque ele não acumula gelo no inverno para liberar no verão.1

Um estudo recente sobre a Segurança Global da Água estimou que nos próximos 10 anos muitos países enfrentarão problemas relacionados à água, como escassez, má qualidade e inundações. Como descobrimos no capítulo Água, é possível que a disponibilidade de água doce não seja suficiente para atender às demandas futuras, como já é o caso na parte ocidental dos Estados Unidos e em muitos países da África e da Ásia.

Russian wildfire in 2010
Figura 17: Em 2010, a Rússia sofreu uma severa onda de calor no verão, com temperaturas que atingiram 101ºF (38,33ºC) e temperaturas médias de 14ºC acima do normal para o mês de julho. Incêndios eclodiram no país, assim como o debate sobre o papel da mudança climática global na onda de calor. Veja um sumário deste debate. 2

A mudança climática global é um dos impulsionadores por trás desses problemas da água. Por exemplo, a mudança climática também fez com que os padrões de distribuição de neve e chuva mudassem em muitas partes do mundo. Muitas nações do mundo dependem da neve compactada que se transforma lentamente em água doce no verão. No entanto, o aumento das temperaturas causadas pela mudança climática continuará a transformar a neve do inverno em chuva, que rapidamente escoa das montanhas e diminui a quantidade de neve compactada, reduzindo o volume de água líquida armazenada na camada de neve que permanece no verão.

Na América do Norte, a diminuição do volume de neve já está afetando a Califórnia, um estado em que 30% do suprimento de água vem da neve compactada. Da mesma forma, na América do Sul, o Peru e o Chile também dependem muito das geleiras e da neve derretida durante a primavera e o verão, mas suas principais geleiras estão encolhendo (Figura 16). O Quênia, na África, depende da geleira no topo do Monte Kilimanjaro para obter a água vital para todas as pessoas que vivem na montanha e perto de sua base. Entretanto, estima-se que 82% deste glaciar tenha derretido desde 1912, e hoje as pessoas estão se movendo cada vez mais para o topo da montanha, lutando por sua parcela do suprimento de água minguante. No ritmo atual de derretimento, espera-se que essa geleira desapareça completamente em menos de 15 anos.

Olhando adiante

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Na seção Mudanças Climáticas e Ação Global adiante, você aprenderá sobre os esforços da África para combater a mudança climática em seu programa de Ação contra a Desertificação.

A redução de geleiras e blocos de neve também pode reduzir os fluxos de rios. No capítulo sobre a água, lemos sobre o rio Ganges, que se origina nos Himalaias e é uma importante fonte de água para a maior parte da Índia. A geleira e o derretimento da neve suportam os fluxos de verão nos principais rios da Ásia, incluindo os rios Ganges e Brahmaputra, na Índia, e os rios Amarelo, Yangtze e Mekong, na China. Como as geleiras estão diminuindo de tamanho devido ao aquecimento global, o mesmo acontece com a fonte que alimenta esses importantes rios.

As secas também diminuem a disponibilidade de água para muitas pessoas no mundo. Por exemplo, as secas reduzem o fluxo de água em rios pequenos, fazendo com que pastores nômades, como os da Mongólia, se movam em direção a rios maiores. Infelizmente, a maior concentração de pastores na proximidade dos rios maiores destrói a vegetação das margens, chamada de pastos ribeirinhos. Essas pastagens não conseguem alimentar altas densidades de rebanhos.

Longos períodos de seca na África Oriental e na Austrália resultaram na morte de um grande número de animais domésticos e selvagens. No cinturão do trigo da Rússia e no oeste dos EUA, as secas prolongadas provocaram enormes incêndios florestais, que destroem a vegetação que estabiliza o solo (Figura 16). Áreas que sofreram secas e incêndios florestais são suscetíveis a deslizamentos de terra, causados por intensas tempestades que podem se seguir a períodos de seca e incêndios florestais.

Intensas tempestades também estão se tornando mais frequentes. O aumento da evaporação da água oceânica de superfície devido às temperaturas mais quentes do ar e da água fornece mais vapor de água para as chuvas, transformando chuviscos em tempestades intensas, como está acontecendo na região onde vivem os pastores mongóis.

Chuvas mais intensas podem sobrecarregar os sistemas de drenagem de águas pluviais nas cidades. Em áreas mais rurais, as chuvas intensas podem causar aumento da erosão do solo e danos às plantações agrícolas, e podem matar animais de criação, animais selvagens e pessoas que podem ser arrastadas para rios e córregos. Por exemplo, em 2012, uma intensa tempestade caiu sobre Pequim, China, resultando em quase 200 mm de chuva durante um período de dez horas, o que causou inundações em muitas áreas da cidade. Chuvas fortes semelhantes atingiram a Europa Central, a Grécia e os Estados Unidos.

Outra preocupação é o impacto do aquecimento da água oceânica nas correntes globais de circulação oceânica, ou circulação termossalina, que por sua vez afetará os padrões regionais de clima e precipitação.

Eventos Climáticos Extremos

À medida que as temperaturas médias da superfície global (especialmente as temperaturas da superfície do oceano) se tornam mais altas, as tempestades contêm mais energia. De acordo com o IPCC (2013), os ciclones tropicais, como os furacões do Atlântico e os tufões do Pacífico, têm se tornado mais frequentes e intensos – com ventos mais fortes, precipitação mais pesada e duração mais longa – desde o final dos anos 70 (Figura 18).

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Figura 18: Série histórica da temperatura da superfície do Atlântico tropical no final do verão (azul) e do Índice de Dissipação de Energia (verde), uma medição da atividade de furacões que depende da frequência, duração e intensidade dos mesmos ao longo de uma temporada.3
Nas Filipinas, em particular, o aumento na intensidade de tempestades nos últimos dez anos tem sido devastador. Em novembro de 2013, mais de 6.000 pessoas morreram durante o Super Tufão Haiyan, uma tempestade de categoria 5 com a mais forte velocidade de vento já registrada. Em dezembro de 2012, o tufão Pablo atingiu a parte sudeste de Mindanao, nas Filipinas, causando mais de mil mortes e bilhões de dólares em danos materiais. Um ano antes, o noroeste de Mindanao havia sido atingido pelo Tufão Sending, que também causou centenas de mortes e bilhões de dólares em prejuízos. Apenas um ano antes, os tufões eram eventos muito raros nessa área. A Figura 18 demonstra o aumento na frequência de eventos meteorológicos catastróficos em todo o mundo entre 1980 e 2011.
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Figura 19 – A frequência crescente de eventos catastróficos em todo o mundo, resumidos por companhias de seguros internacionais.4

Acidificação dos Oceanos

Closer Look

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Saiba mais sobre a Lei de Henry.

Outro efeito da mudança climática global é a acidificação dos oceanos. A acidificação oceânica é causada quando concentrações mais altas de dióxido de carbono (CO2) na Atmosfera se dissolvem em águas oceânicas. Quando o dióxido de carbono se dissolve, ele se combina com a água para formar ácido carbônico (H2CO3), o que causa um aumento na acidez da água. Esse processo, explicado pela Lei de Henry, é chamado de acidificação oceânica e ameaça a vida de muitos animais e organismos microscópicos. Lembre-se novamente da figura 24, no capítulo Biodiversidade, que ilustra os pontos de ruptura das nove ameaças ao planeta. As mudanças climáticas e a acidificação dos oceanos estão listadas como duas dessas ameaças.

Níveis do mar

Como aprendemos na seção sobre as evidências da mudança climática, os níveis do mar aumentaram no último século. Os aumentos mais intensos ocorreram nas duas últimas décadas. Atualmente, espera-se que os níveis do mar em todo o mundo continuem a subir durante o século XXI, devido ao aumento da expansão térmica dos oceanos e ao aumento do derretimento de calotas polares e glaciares.

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Figura 20. Ilhas Carteret no Pacífico Sul.5

Este aumento do nível do mar coloca as pessoas que vivem em regiões costeiras de baixa altitude (aproximadamente 10% da população global) em risco de intrusão da água do mar, inundação e tempestades sérias.

Para muitos ilhéus do Pacífico Sul, a elevação do nível do mar está causando frequentes inundações de água salgada, que destroem suas plantações e contaminam sua água potável. Como resultado, muitas pessoas já abandonaram suas tradicionais ilhas pátrias. Os habitantes das Ilhas Carteret no Pacífico Sul, a respeito de quem saberemos mais detalhes na seção Mudanças Climáticas e Espiritualidade Global neste capítulo, foram os primeiros “refugiados do clima” do mundo (Figura 20).

Plantas e Animais

Olhando adiante

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Na seção Mudanças Climáticas e Ação Global você aprenderá como a Agência de Proteção Ambiental dos EUA está colaborando com os Povos Indígenas para aprender mais sobre as mudanças locais na relação entre o clima e a polinização das plantas.

A temperatura e o fotoperíodo desempenham papéis importantes na determinação do tempo dos ciclos de vida das plantas e dos animais. À medida que o clima global se torna mais quente, as espécies são afetadas por alterações extremas na temperatura, na água e nos alimentos. 

No norte da Europa, na Rússia e na América do Norte, por exemplo, muitas plantas agora começam a “esverdear” na primavera alguns dias antes do que no passado, em resposta ao clima mais quente (Figura 21). No entanto, em regiões mais distantes do equador, como os países escandinavos a 60°N-70°N, as temperaturas podem subir mais cedo na primavera, mas o fotoperíodo sazonal não muda. Portanto, temperatura e fotoperíodo tornam-se assíncronos, ocorrendo em momentos diferentes. Esse descompasso temporal afeta a polinização das culturas, uma vez que o florescimento das plantas (que depende do fotoperíodo) e a chegada de polinizadores como as abelhas (o que depende da temperatura) ocorrem em momentos diferentes. A diminuição da polinização das culturas resulta em uma redução acentuada do suprimento de alimentos.

Figura 21. Alterações no início do “esverdeamento” da primavera de 1982 a 2007 na América do Norte, com base em observações de satélite. As cores verdes representam uma tendência de avanço, enquanto as cores vermelhas representam uma tendência de atraso. A cor branca indica áreas sem dados de qualidade ou sem alterações. 6

 

Além disso, grandes mudanças nos depósitos de chuva e neve afetarão severamente a vida selvagem e o sucesso das lavouras. À medida que a temperatura da superfície da terra aumenta, a terra seca mais rapidamente e torna-se mais ameaçada pela estiagem. Ao mesmo tempo, à medida que a temperatura aumenta, a quantidade de umidade que o ar pode reter aumenta exponencialmente. Isso intensifica a precipitação. O clima mais quente cria, assim, secas e inundações em épocas diferentes, que afetam toda a Biosfera.

young clams dissolving in acidified water.
Figura 22: Esta série de fotografias mostra minúsculos moluscos jovens dissolvendo-se em água acidificada. O CO2  é absorvido do ar pela água do oceano, acidificando a água e reduzindo assim a capacidade de moluscos jovens de desenvolver suas conchas. Como visto nas fotos, onde os níveis de CO2 aumentam progressivamente da esquerda para a direita, os moluscos de 36 dias (medidos em microns) cultivados sob níveis elevados de CO2 são menores do que aqueles cultivados sob níveis mais baixos de CO2.7

Como observado acima, os organismos microscópicos oceânicos estão ameaçados pela acidificação do oceano, que é causada pelo aumento dos níveis de dióxido de carbono na Atmosfera devido às emissões de combustíveis fósseis. Muitos desses organismos marinhos constroem suas “conchas” externas protetoras de carbonato de cálcio (CaCO3), que se dissolve facilmente em água ácida, causando um enorme estresse para esses minúsculos organismos (Figura 22). Uma vez que esses organismos microscópicos compõem a parte inferior da cadeia alimentar, o estresse colocado sobre eles pela acidificação do oceano tem impactos em cascata envolvendo a cadeia inteira, até os principais predadores. Experiências sugerem que recifes de corais, moluscos e ouriços-do-mar são particularmente vulneráveis à acidificação. Além disso, a reprodução de diatomáceas, um grande grupo de algas e um produtor primário de biomassa oceânica e oxigênio atmosférico, é afetada negativamente.

Os recifes de corais estão entre as comunidades de vida mais biologicamente diversas do planeta. Eles são ameaçados não apenas pela acidificação dos oceanos, mas também pelo aquecimento planetário, que faz com que os corais ejetem seus endossimbiontes ou zooxantela, resultando em uma aparência branca e desbotada. Isso pode levar à perda de um recife de coral que serviria como habitat para uma rica diversidade de peixes de recife e serviria para proteger muitas áreas de ilhas costeiras contra tempestades.

Questões a considerar

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A ciência ampliou nossa compreensão da mudança climática global. Entendemos o que a impulsiona e os impactos severos que ela impõe aos processos ambientais e comunidades humanas. No entanto, como afirma Dale Jamieson:

. . . o que enfrentamos não é um problema puramente científico, que pode ser resolvido pelo acúmulo de informações científicas. A ciência nos alertou para o problema, mas ele também diz respeito aos nossos valores. É sobre como devemos viver e como os seres humanos devem se relacionar entre si e com o resto da natureza. Esses são problemas de ética. . .8

Agora vamos abordar esses problemas.