Sexta-feira, 29 de Agosto de 2014 - 23:21
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Sistema Climático da Terra

Foto: Pedro Rubens

O clima da Terra é regulado por diversos elementos e processos que envolvem o fluxo de radiação solar, a atmosfera e a superfície terrestre. São cinco os componentes principais:

  • Atmosfera – uma camada de ar, dividida em sete faixas, que envolve nosso planeta e é extremamente fina quando comparada ao raio terrestre. Para a ciência do clima interessa as interações entre as duas camadas mais próximas da Terra: a troposfera e a estratosfera, essenciais para as trocas de energia entre as diferentes massas de ar e as nuvens e entre a hidrosfera, a biosfera e a litosfera. É o elemento fluido dessas trocas, com formação de ventos, tempestades, ciclones e furacões.
  • Hidrosfera – representada pelas águas oceânicas e continentais
  • Criosfera – constitui as camadas de gelo e neve na superfície da Terra
  • Superfície terrestre e biosfera – superfície da litosfera (crosta terrestre) onde se encontram os seres vivos.

O quinto elemento que regula o clima da Terra é a radiação solar. Todas as interações entre os outros quatro componentes mencionados acontecem devido à incidência de tal fenômeno. A radiação solar chega a razão de 82 calorias por segundo e por metro quadrado da superfície – essa quantidade de energia incidente gera uma permanente dinâmica entre a atmosfera e a crosta terrestre, que é sentida por meio do clima. Em síntese, nesse contexto, tudo o que ocorre na Terra é causado pelo brilho do Sol.

O clima evolui ao longo do tempo sob a influência de três fatores centrais:

  1. Sua própria dinâmica interna.
  2. Os forçamentos externos naturais (como erupções vulcânicas e variações solares).
  3. Os forçantes antrópicos (devido às atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento).

Assim, no sistema climático, todos esses elementos influenciam uns aos outros,como em um sistema de vasos comunicantes – quando se mexe em um deles, os demais são alterados.


Fatores de mudanças climáticas

Quando buscamos entender como ocorrem as alterações do equilíbrio climático, descobrimos que podem ser causadas por quatro fatores principais. Três deles dizem respeito a mudanças no nível de concentração, na atmosfera, de elementos muito importantes: os gases de efeito estufa, os aerossóis e a radiação solar. O quarto fator diz respeito a transformações nas características da superfície terrestre.

Apesar de o clima variar naturalmente, resultados de pesquisas constataram que o aumento substancial nas concentrações globais de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso deve-se, desde 1750, às atividades humanas – principalmente emissões devido ao uso de combustíveis fósseis e a mudanças de uso do solo.

O clima na imprensa

Menos de 0,5% dos textos sobre mudanças climáticas publicados em 50 jornais no período 2005-2007 mencionam aerossóis. Talvez a escassez de material jornalístico sobre o assunto reflita o fato de que apenas recentemente os cientistas tenham conseguido começar a avaliar os efeitos climáticos dessas partículas.

Fonte: Pesquisa Mudanças Climáticas na Imprensa Brasileira. ANDI e Embaixada Britânica.

Nesse âmbito, é necessário que também se tenha em conta que não são poucos os processos que envolvem o fluxo de radiação solar, os diferentes gases, a atmosfera e a superfície terrestre.

As atividades e trocas de gases que ocorrem nos ecossistemas terrestres e oceânicos têm forte interação com a atmosfera e controlam a composição de gases e de partículas de aerossóis que influenciam na formação de nuvens – as quais, por sua vez, são críticas para aspectos relativos à chuva e a processos hidrológicos. Clique aqui para saber mais sobre o efeito dos aerossóis na atmosfera.

Esse sistema é extremamente dinâmico, e o relacionamento dos movimentos que ocorrem na baixa atmosfera (troposfera) com os processos estratosféricos é essencial na questão climática.

O que é aerossol?

A palavra aerossol serve para designar vários tipos de partículas que ficam suspensas na atmosfera, ao longo de todas as altitudes. Há aerossóis na troposfera e na estratosfera. Até recentemente, o conhecimento sobre essas partículas (formadas de sulfatos, carbono orgânico, poeira, fuligem, nitratos etc.) não era suficiente para avaliações a respeito de seus efeitos sobre o clima. Por tal razão, os aerossóis apareciam como um “personagem” secundário no cenário das mudanças climáticas, fato que tem mudado radicalmente. Estudos realizados nos últimos anos apontam para um cenário muito mais complexo no qual os aerossóis têm um impacto potencialmente importante, ainda que permaneçam altas as incertezas associadas à quantificação de seus efeitos.

Alguns aerossóis ocorrem de forma natural (aerossol atmosférico), originados pela vegetação viva, da pulverização da água, dos vulcões, das tempestades de areia ou pó ou dos incêndios florestais. Algumas atividades humanas, como o uso de combustíveis fósseis e a alteração da superfície terrestre também geram aerossóis (aerossóis antropogênicos), que representam 10% da quantidade total presente na atmosfera.

Nesse ponto, é importante deixar claro que não estamos aqui abordando os sprays aerossóis (como os desodorantes caseiros), produto muito questionado na década de 1980 por conter gás CFC, que degrada a camada de ozônio. Como a palavra aerossol designa todas as partículas em suspensão na atmosfera e o spray transforma gases em partículas, por meio de pressão, eles são chamados dessa forma. Entretanto, as emissões humanas de aerossóis estão muito mais concentradas em processos como transportes, combustão de carvão, processamento de cimentos, metalurgia e incineração de resíduos.


Efeito dúbio

Emitidos tanto por ação humana quanto pela ação natural, portanto, esses minúsculos “grãos” que ficam em suspensão na atmosfera alteram o balanço de energia da Terra ao refletir e espalhar a radiação solar de volta para o espaço. Ou seja, eles reduzem a quantidade dessa radiação que atinge a superfície terrestre, contribuindo assim para resfriá-la. No entanto, alguns tipos de aerossol – por exemplo, as partículas de fuligem produzidas em processos de combustão de biomassa e queimadas, além dos combustíveis fósseis – são também potentes absorvedores de radiação e, além de resfriar a superfície planetária, aquecem a troposfera.

Isso significa que tanto em função da emissão por queima de combustíveis fósseis quanto das altas taxas de desmatamento na Amazônia, o ser humano tem influenciado no aumento da concentração dessas partículas na atmosfera. O que pode ser bom e ruim, ao mesmo tempo. Um exemplo da implicação dessa maior concentração de aerossóis é na formação de gotículas de nuvens. Uma dada nuvem, se formada em uma atmosfera carregada de aerossol, terá gotas de nuvem menores e em maior número, produzindo dois efeitos:

1) Uma maior quantidade de gotas reflete mais radiação solar de volta para o espaço e, com isso, resfria a atmosfera.

2) O tamanho menor das gotas será menos favorável à produção de chuva, pois elas, quando muito pequenas, não conseguem se unir para forma gotas maiores, que caem como chuva. Ou seja, são formadas grandes nuvens que não precipitam chuvas.

Vale destacar que esses fatores inserem mais incertezas sobre as previsões relacionadas às mudanças climáticas: se por um lado, o aumento de nuvens faz crescer a quantidade de radiação refletida (e, portanto, propicia um resfriamento), por outro, sem chuva, a floresta – seqüestradora de carbono – tende a não sobreviver: fica mais suscetível a queimadas, o que expande o nível de emissões e, por conseguinte, a temperatura do planeta.