Modelos climáticos: Como podemos prever as mudanças climáticas?

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Você deve ter ouvido muito sobre como as temperaturas globais vão aumentar dramaticamente num futuro próximo devido às mudanças climáticas. Mas como sabemos disso?

Tudo se resume aos modelos climáticos. Então, o que você entende quando os cientistas falam sobre "modelo climático"?


Lamentamos por todos vocês, leitores amantes de carros, mas falaremos sobre as simulações do clima terrestre neste capítulo. Dito isso, é muito legal poder fazer previsões do futuro, né?

Previsões para implementação de políticas

Como os modelos climáticos nos permitem fazer isso?

O clima é um sistema que envolve a atmosfera, os oceanos, o gelo, o solo e todos os seres vivos na Terra. As interações entre esses diferentes elementos fazem com que o sistema climático varie constantemente. Por exemplo, a água que cai em forma de chuva nas superfícies terrestres pode se originar da evaporação do oceano.

O clima também pode ser alterado por acontecimentos que não fazem parte do sistema climático natural, como erupções vulcânicas ou o aumento das emissões de CO₂. Esses fatores são chamados de forçantes climáticas.

O Sistema Climático

Os modelos climáticos fazem previsões ao simular as interações entre partes do sistema climático e forçantes externas. Para isso, os cientistas precisam representar esses processos utilizando equações científicas complexas. Algumas delas, por exemplo, terão como base o balanço entre a energia proveniente do Sol e a energia absorvida ou refletida pela Terra e pelas nuvens na atmosfera.

Balanço Energético da Atmosfera

No entanto, alguns processos – como o modo pelo qual uma árvore em crescimento afeta o clima ou como as nuvens se formam – são ainda muito incertos e precisam ser aproximados através de equações. Registros do clima no passado são, então, utilizados para melhorar essas equações aproximadas que preveem o clima futuro.

Se um modelo climático consegue simular os climas do passado, é provável que ele consiga simular corretamente os do futuro.

Os cientistas climáticos fazem previsões para os climas futuros utilizando os modelos climáticos, atribuindo possíveis cenários para as quantidades de emissões de CO₂ e outras variáveis nas equações.

De onde os cientistas obtêm os dados?

Nossa compreensão da história do sistema climático no passado, desde meados de 1800, vem de dados registrados pelas pessoas. Mas como sabemos como os aspectos do nosso sistema climático, tais quais a temperatura, o nível do mar e a concentração de CO₂, eram antes disso?


Há muitas formas de se estimar como o clima era há milhões de anos. Uma delas é a observação, feita por cientistas, da seção transversal de certos troncos de árvores.

Estimativa do clima com base na largura dos anéis

Existem muitos benefícios em se estimar como o clima era antes de 1850. Por exemplo, esse período de tempo incluiu mudanças no clima que eram muito maiores e mais rápidas do que qualquer outra nos últimos 170 anos. Ao utilizar dados derivados de mudanças passadas, que foram tão rápidas e graves, podemos melhorar as previsões das alterações incomuns e extremas que estamos enfrentando agora.

Como os cientistas usam esses dados?

Os cientistas utilizam dados históricos para testar os seus modelos. Lembre-se que, se um modelo climático consegue simular climas passados, então é muito provável que consiga simular corretamente os futuros. No entanto, os cientistas enfrentam desafios, visto que utilizar dados que não são diretamente coletados (eles não estavam usando termômetros para medir a temperatura do ar há 500 anos!) significa trabalhar com alguma incerteza.

Além disso, mesmo que dados históricos sejam precisos, sempre há alguma dúvida a respeito do que vai acontecer no futuro. Só porque um modelo consegue fazer previsões que correspondem aos dados históricos, não significa que as previsões futuras serão precisas automaticamente!

Há ainda o problema de que as previsões e simulações de aspectos do sistema climático serão menos confiáveis se não houver dados suficientes ou se os processos forem simplesmente muito complexos para serem representados de forma precisa. Esse é o caso das previsões para chuva, neve, temperaturas nas profundezas do oceano e para os bancos de gelo na Antártica.

Os cientistas estão trabalhando constantemente para verificar e melhorar a previsão dos seus modelos climáticos. Grande parte dessas melhorias são baseadas em quão bem esses modelos teriam previsto, por exemplo, o clima desde 1980 até hoje se eles tivessem sido rodados em 1980.

Os modelos climáticos são precisos?

Os modelos climáticos têm sido utilizados para fazer previsões corretas nos últimos 50 anos e melhoraram muito durante esse tempo. Os modelos utilizados em um relatório científico escrito por milhares de cientistas em 2013, por exemplo, replicaram corretamente as temperaturas atuais da superfície global com uma taxa de sucesso de 99%!

Taxa de sucesso de 99%

Hoje em dia, os modelos podem fazer previsões baseadas em muitos aspectos do sistema climático. Você acha que algum dia será possível fazer um modelo perfeito?


Os modelos nunca são 100% precisos. Para que isso aconteça, os cientistas precisariam compreender e simular cada mínimo elemento do sistema climático e saber exatamente como cada um deles agiria no futuro. Sem uma bola de cristal, isso com certeza é muito difícil!

Se os modelos climáticos não são 100% precisos, por que precisamos deles?

Apesar da existência de alguma incerteza na previsão dos modelos climáticos, eles ainda são muito úteis. Um ponto fundamental para se entender é que os cientistas do clima não precisam prever o futuro para auxiliar os governantes responsáveis pelas políticas. Ao utilizar muitos cenários diferentes e bem estudados de respostas humanas às mudanças climáticas (desde não fazer nada até fazer muito), os modeladores climáticos podem dar aos governantes uma ideia da variedade das possíveis mudanças no clima resultantes de diferentes ações políticas.

Previsões baseadas em políticas

Portanto, os modelos climáticos podem fornecer informações e evidências para que os governantes comecem a tomar decisões bem fundamentadas sobre futuras ações ambientais. As emissões de gases de efeito estufa, por exemplo, irão aumentar as temperaturas futuras e afetar os padrões meteorológicos futuros. Os modelos podem ser utilizados para prever o modo pelo qual as atividades humanas, como o aumento das emissões, afetarão o clima e quão rápido as emissões de CO₂ precisam diminuir para limitarmos o aquecimento a níveis específicos, como o limite chave de 1,5 °C.

Eles ainda podem destacar efeitos tardios. Por exemplo, mesmo que parássemos de liberar emissões hoje, os gases de efeito estufa que já liberamos continuarão a causar aquecimento por, pelo menos, várias décadas.

Conclusão

Todos os modelos climáticos possuem limitações. Mas, quando devidamente utilizados, eles podem dar importantes contribuições para o combate às alterações climáticas.

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