Em 2003, uma onda de calor mortal atingiu a Europa, que iria inaugurar uma nova era da ciência do clima. Só em julho e agosto, as temperaturas acima de 115 ° F custaram quase 70.000 vidas. No entanto, enquanto a temperatura média global aumentou em um ritmo constante desde meados do século 20, fortes ondas de calor foram documentadas de tempos em tempos antes disso. Para os cientistas do clima, isso significa que atribuir a onda de calor ao aquecimento global seria quase impossível.
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Assim, quando uma equipe de pesquisadores britânicos usou dados ambientais e modelou simulações para estabelecer uma ligação estatística entre a mudança climática e a onda de calor, eles receberam atenção.
Embora eles não pudessem provar que o aquecimento global havia "causado" o queimador, os cientistas afirmaram que o aquecimento das emissões humanas havia dobrado o risco de eventos climáticos extremos. Publicado na Nature, o primeiro estudo do gênero lançou o novo campo da “ciência da atribuição”, que usa observações e modelos para separar os fatores que levam a eventos climáticos extremos.
Nos anos seguintes, modelos melhores e mais dados ajudaram os cientistas do clima a melhorar muito a previsão de condições meteorológicas extremas. Mas com que confiança os cientistas podem atribuir esses eventos climáticos extremos à mudança climática antropogênica? Eles serão capazes de dizer definitivamente que nossas emissões causaram uma seca específica, tornado ou onda de calor?
Colocamos essas perguntas em três especialistas que usam dados ambientais e técnicas de modelagem para estudar condições climáticas extremas e mudanças climáticas globais.
Para ser claro, os cientistas podem afirmar e afirmam que as mudanças climáticas antropogênicas têm efeitos globais abrangentes, desde o derretimento das geleiras e a elevação do nível do mar até o aumento da precipitação. "Muitas linhas de evidência demonstram que as atividades humanas, especialmente as emissões de gases do efeito estufa, são as principais responsáveis pelas recentes mudanças climáticas observadas", diz um relatório federal sobre mudanças climáticas publicado em janeiro e divulgado pelo New York Times na semana passada.
Graças aos avanços na supercomputação e ao agrupamento de centenas de modelos climáticos desenvolvidos por pesquisadores em todo o mundo, eles também estão mais confiantes do que nunca em afirmar que tempestades intensas, secas e ondas de calor recorde estão ocorrendo com maior frequência por causa dos seres humanos. "Dez anos atrás, não teríamos conseguido", diz Ken Kunkel, cientista do clima da Universidade Estadual da Carolina do Norte, que também trabalha na Administração Nacional Oceânica e Atmosférica.
Mas a provocação de eventos climáticos individuais é mais difícil. A história do planeta está repleta de ondas de calor inesperadas e prolongadas e tempestades repentinas que causam danos muito antes de os humanos começarem a bombear gases do efeito estufa. “O grande desafio é que esse tipo de evento extremo sempre aconteceu”, diz Kunkel, cujo trabalho se concentra em fortes tempestades que causam danos consideráveis nos EUA. Mas, ele diz: “Você pode dizer: 'Esse evento foi causado pelo aquecimento global? ? Não.'"
A dificuldade de isolar um culpado por trás de condições meteorológicas extremas é semelhante ao desafio de diagnóstico que os médicos enfrentam, diz Noah Diffenbaugh, um cientista do sistema de terra da Universidade de Stanford. Só porque um paciente se recupera de câncer depois de tomar uma droga em particular, por exemplo, não há evidências suficientes para os médicos prescreverem amplamente essa substância como uma cura para o câncer. Em vez disso, a droga precisa passar por centenas de experimentos replicados em várias populações antes que os médicos estejam confiantes o suficiente para que funcione.
Tanto na medicina quanto na ciência do clima, "a posição padrão é a hipótese nula: de que todo evento ocorreu por acaso", diz Diffenbaugh. "Temos um fardo de provas muito alto para rejeitar essa hipótese nula".
Mas, ao contrário da medicina, quando se trata da Terra, não temos a capacidade de realizar ensaios clínicos em centenas ou milhares de planetas semelhantes para anular essa hipótese nula. Nós temos apenas um planeta e uma linha do tempo. Assim, os cientistas tiveram que ser criativos para encontrar maneiras de observar outras realidades possíveis.
Para realizar experimentos planetários - o equivalente a ensaios clínicos em medicina - eles usam modelos de computador que imitam as variáveis na Terra e giram os botões. "Com simulações de modelos, você basicamente tem grandes populações para as quais pode olhar", diz Diffenbaugh. "É aí que os modelos entram, eles nos permitem ter mais terras para olhar."
Um modelo climático funciona dividindo a atmosfera e a superfície da Terra em uma grade, como as linhas de latitude e longitude em um globo. "O modelo tem que dividir o espaço em pedaços", diz Adam Schlosser, pesquisador sênior do Center for Global Change Science. Quanto menores os pedaços, mais preciso será o modelo.
Esses modelos climáticos funcionam bem quando se trata de capturar padrões em larga escala. Eles "são muito bons em simular a temperatura em escala global", diz Diffenbaugh. Mas os eventos climáticos extremos são mais desafiadores, porque são raros, localizados e provocados por uma mistura de fatores ambientais. Atualmente, a maioria dos modelos climáticos opera uma escala bastante grosseira devido às limitações do poder de supercomputação, diz Schlosser.
Isso é parte do motivo pelo qual modelar eventos extremos como ondas de calor é mais fácil do que modelar, por exemplo, tempestades ou tornados individuais. Ondas de calor acontecem em grandes regiões geográficas que modelos grosseiros podem capturar facilmente. “Quando você vê notícias sobre caçadores de tornados, eles estão olhando para eventos climáticos que são do tamanho de uma cidade pequena. Um modelo climático não pode chegar a essa resolução ”, diz Schlosser.
Ainda não, pelo menos. Os computadores estão ficando mais rápidos e os cientistas do clima estão descobrindo maneiras de compactar mais dados para fortalecer suas habilidades preditivas. "Analisamos todas as variáveis que poderíamos ter em nossas mãos", diz Schlosser. Ainda assim, os desafios permanecem quando se trata de construir provas suficientes para fazer reivindicações de maior probabilidade. Como diz Diffenbaugh: "A ciência é altamente conservadora".
A frequência crescente e às vezes alarmante de inundações, secas, ondas de calor e tempestades pesadas pode ter um efeito positivo: eles fornecem dados valiosos para os pesquisadores se conectarem a seus modelos. Em outras palavras, eles estão tornando mais claras as conexões entre a ocorrência de eventos extremos localizados e a mudança climática antropogênica.
As coisas que você ouve o meteorologista mencionar nas últimas notícias - velocidade do vento, frentes de pressão, temperatura, umidade, instabilidade na atmosfera - são todos ingredientes do livro de receitas de clima extremo.
"Podemos usar esses sinais indicadores como receita - sempre que você vir esses ingredientes juntos, você estará em um ambiente para uma tempestade", diz Schlosser. “Esses são os tipos de coisas que temos usado e eles foram bem-sucedidos em dar um bom salto em nossa confiança no modelo de consenso em que tudo isso vai acontecer no futuro.”
Diffenbaugh concorda. Quando se trata de prever eventos climáticos específicos, “mudamos muito rapidamente de dizer 'não fazemos isso' como nossa postura pública, para alguns pioneiros corajosos tentando fazê-lo, até agora uma série de grupos trabalhando duro”.
Como mostra o recente relatório climático, os pesquisadores agora têm mais confiança quando fazem afirmações sobre o papel das mudanças climáticas antropogênicas no aumento de eventos climáticos extremos. "O consenso está ficando cada vez mais forte", diz Schlosser. "Realmente não importa qual direção seguir, apenas queremos estar confiantes sobre isso."
No entanto, os desafios de provocar as causas de algo tão complexo quanto o clima também ilustram as maneiras pelas quais a mudança climática é diferente de qualquer outro campo da ciência. "Seria bom ter 100 Terras, então você poderia girar os botões e aumentar ou diminuir isso e ver o que acontece", diz Kunkel. “Nós não temos isso. Estamos vivendo nosso experimento.
Ele faz uma pausa e adiciona: "infelizmente".
