base científica das mudanças climáticas

B a s e c i e n t f i c a d a sm u d a n a s c l i m t i c a s

p r i m e i r o r e l a t r i o d e a v a l i a o n a c i o n a l

V o l u m e 1

C arlos Afonso NobreP r e s i d e n t e d o C o n s e l h o D i r e t o r

Suzana K ahn R ibe i roP r e s i d e n t e d o C o m i t C i e n t f i c o

Andrea Souza SantosS e c r e t r i a E x e c u t i v a

Moac yr Cunha de Ar au jo F i lhoTerc io Ambr i zz iC o o r d e n a d o r e s d o G r u p o d e Tr a b a l h o 1

Dan ie l ly God iva Santana de SouzaA s s e s s o r a T c n i c a d o G r u p o d e Tr a b a l h o 1

Er ico Le i vaAdr iane Mendes V i e i r a MotaFab i ana Soares Le i t eU n i d a d e d e A p o i o T c n i c o d o G r u p o d e Tr a b a l h o 1

Tr ao Des ignP r o j e t o g r f i c o

I NTRODUO

E STR UTU R A DO C APTU LO

P R I NC I PAI S QU E STE S DI SCUTI DAS

3 .1 C AP TU LO 2 : OBSE RVAE S AM B I E NTAI S ATMOSF R IC AS E DE P ROP R I E DADE S DA SU P E R F C I E

3 .2 C AP TU LOS 3 : OBSE RVAE S COSTE I R AS OC EN IC AS

3 .3 C AP TU LO 4 : I N FOR MAE S PALEOC L I MIT IC AS BR AS I LE I R AS

3 .4 C AP TU LO 5 : C IC LOS B IOGEOQUM ICOS E M U DAN AS C L I MT IC AS

3 .5 C AP TU LO 6 : AE ROSSI S ATMOSF R ICOS E N UVE N S

3 .6 C AP TU LO 7 : FOR ANTE R AD IAT IVA NATU R AL E ANTRP IC A

3 .7 : C AP TU LO 8 : AVAL IAO DE MODE LOS GLOBAI S E R EG IONAI S C L I MT ICOS

3 .8 C AP TU LO 9 : M U DAN AS AM B I E NTAI S DE C U RTO E LONGO P R A ZO

P ROJ EE S R EVE R S I B I L I DADE E ATR I BU IO

R E f E RNCIA B I BL IOg Rf IC A

14

16

18

21

22

23

24

24

25

26

27

29

30

S u m r i o

C A P T U LO 1 I N T R O D U O E P R I N C I PA I S Q U E S T E S D I S C U T I D A S

S U mR IO ExECUTIVO

2 .1 PADRE S DE VAR IAB I L I DADE DO CL I mA

2 .1.1 C AR AC TE R ST IC AS BS IC AS DOS R EG I M E S DE P R EC I P ITAO NO BR AS I L

38

40

41

C A P T U LO 2 O B S E R VA E S A m B I E N TA I S AT m O S f R I C A S E D E P R O P R I E D A D E D A S U P E R f C I E

2 .1.2 VAR IAB I L I DADE I NTE R AN UAL

2 .1.3 VAR IAB I L I DADE I NTE R DEC ADAL E DE LONGO P R A ZO

2.1.4 MODO DE M U DAN A C L I MT IC A?

2 .2 OBS E RVAE S DE m U DAN AS NA Am R IC A DO S U L

2 .2 .1 h I DROLOGIA : P R EC I P ITAO, VA ZE S

2 .2 .2 TE M P E R ATU R A

2 .2 .3 E VE NTOS E x TR E MOS

2 .2 .4 COM PON E NTE S DE R AD IAO E BAL ANO DE E N E RG IA

2 .2 .5 P ROBLE MAS DAS OBSE RVAE S

2 .3 S U mR IO


42

43

44

45

46

47

47

48

49

50

52

S U mR IO ExECUTIVO

3.1 I NTRODUO

3.2 m U DAN AS DE P ROCE S SOS NA S U P E R fC I E DO

OCEANO E I NTE R AO OCEANO -ATmOS f E R A

3 .2 .1 TROC AS AR-MAR DE C ALOR E F LU xOS DE GUA DOC E

3 .2 .2 TE N SO DE C I SALhAM E NTO DO VE NTO E F LU xOS DE MOM E NTU M

3.2 .3 TE M P E R ATU R A E SAL I N I DADE DA SU P E R F C I E DO MAR

3 .2 .4 S NTE SE

3 .3 m U DAN AS NA TE m P E R ATU R A E CONTEDO

DE C ALOR NO ATLNTICO S U L

3 .3 .1 C AMADA SU P E R IOR

3 .3 .2 OC E ANO P ROF U N DO

3.3 .3 TR AN SPORTE M E R I D IONAL DE C ALOR

3 .3 .4 S NTE SE

3 .4 m U DAN A NA SALI N I DADE E CONTEDO DE g UA DOCE

3 .4 .1 M U DAN AS NAS C AMADAS SU P E R IOR E S

3 .4 .2 M U DAN AS NAS R EG IE S P ROF U N DAS

3 .4 .3 CONTR I BU IO DE DE SC ARGAS F LUV IA I S NO ATLNT ICO SU L

3 .4 .4 S NTE SE

3 .5 ALTE R AE S NA C I RCU L AO E mAS SAS DE g UA

3 .5 .1 C I RC U L AO GE R AL E VAR IAB I L I DADE C L I MT IC A DO OC E ANO ATLNT ICO SU L

3 .5 .2 E STR AT I F IC AO E P ROF U N DI DADE DA C AMADA DE M I STU R A

3 .5 .3 VE NT I L AO E FOR MAO DE MASSAS DE GUA

3 .5 .4 ALTE R AE S NO VA Z AM E NTO DAS AGU LhAS NO G I RO SU BTROP IC AL E NA C LU L A M E R I D IONAL DO ATLNT ICO

3 .6 ALTE R AE S NO NVE L DO mAR E NA f R EQUNCIA

DE Ex TR E mOS NA mAR m ETEOROLg IC A

3 .6 .1 ALTE R AE S DE V I DO A AU M E NTO DE TE M P E R ATU R A

3 .6 .2 AU M E NTO DE MASSA DE V I DO A DEGE LOS DE GE LE I R AS CONT I N E NTAI S

3 .6 .3 ALTE R AE S NA F R EQUNC IA DE OCOR RNC IA DE E x TR E MOS DE MAR M E TEOROLGIC A

3 .6 .4 S NTE SE

3 .7 m U DAN AS NA B IOg EOQUm IC A OCEN IC A,

I NCLU I N DO AC I DI f IC AO DO OCEANO

3 .7.1 O C IC LO DE C AR BONO NO ATLNT ICO TROP IC AL

3 .7.2 S NTE SE

3 .8 m U DAN AS NA E STR UTU R A DE mANg U E S

3 .8 .1 EQU I L BR IO ECOLGICO E E STR UTU R A DO ECOSS I STE MA

3 .8 .2 POTE NC IA I S R E SPOSTAS E STR UTU R AI S DOS MANGU E Z AI S AOS I M PAC TOS DAS M U DAN AS C L I MT IC AS

3 .8 .2 .1 AU M E NTO DO NVE L M D IO R E L AT IVO DO MAR-N M R M

3.8 .2 .2 AU M E NTO DAS TE M P E R ATU R AS M D IAS

3 .8 .2 .3 ALTE R AE S NAS TA x AS DE CO2

C A P T U LO 3 O B S E R VA E S C O S T E I R A S E O C E N I C A S

3 .8 .2 .4 ALTE R AE S NA P LUV IOS I DADE

3 .8 .2 .5 M U DAN AS E M F R EQUNC IA E I NTE N S I DADE DE TE M P E STADE S TROP IC A I S

3 .8 .3 S NTE SE

3 .9 OCOR RNCIAS DE E ROSO E m P R AIAS E zONAS COSTE I R AS

3 .9 .1 A COSTA BR AS I LE I R A

3 .9 .2 E ROSO OBSE RVADA NA COSTA DO BR AS I L

3 .9 .2 .1 COSTA DE MANGU E Z AI S DOM I NADA P E L A MAR DA R EG IO NORTE

3 .9 .2 .2 COSTA DO NOR DE STE COM E SC ASSE Z DE SE D I M E NTOS

3 .9 .2 .3 COSTA DE LTA IC A DOM I NADA P E L A AO DE ON DAS

3 .9 .2 .4 COSTA ROC hOSA DO SU DE STE

3 .9 .2 .5 A COSTA AR E NOSA DO SU L

3 .9 .3 S NTE SE

3 .10 ALTE R AE S NOS PADRE S DE VAR IAB I L I DADE

E S PAC IAL E TE m POR AL DO OCEANO

3.10.1 PR INCIPAIS MODOS DE VAR IABILIDADE DOS OCEANOS RELEVANTES PAR A O BR ASIL

3 .10 .2 ALTE R AE S NOS MODOS DE VAR IAB I L I DADE DO ATLNT ICO TROP IC AL E SU L DE V I DO A M U DAN AS NO E N SO

3.10 .3 ALTE R AE S DOS MODOS E VAR IAB I L I DADE DO ATLNT ICO TROP IC AL

E SU L DE V I DO A M U DAN AS NA C I RC U L AO TE R MOhALI NA

3 .10 .4 S NTE SE

3 .11 R E L AE S E NTR E m U DAN AS CL I mTIC AS E OS

P R I m E I ROS NVE I S DA R E DE TRf IC A mAR I N hA

3 .11.1 I NTRODUO

3.11.2 O PAP E L DO F ITOP LNC TON NA R E DE TRF IC A MAR I N hA E NO BOM BE AM E NTO B IOLGICO

3 .11.3 PAP E L DOS M IC ROORGAN I SMOS MAR I N hOS NA R EGU L AO C L I MT IC A

3 .11.4 S NTE SE

3 .12 S U mR IO ExECUTIVO


4 .1 I NTRODUO

4 .2 m U DAN AS CL I mTIC AS E m E SC AL A TE m POR AL OR B ITAL

4 .2 .1 I NTRODUO

4.2 .2 E V I DNC IAS PALEOC L I MT IC AS A PART I R DE R EG I STROS L AC U STR E S

4 .2 .3 E V I DNC IAS PALEOC L I MT IC AS A PART I R DE E SP E LEOTE MAS

4 .2 .4 CON S I DE R AE S F I NA I S

4 .3 m U DAN AS CL I mTIC AS ABR U PTAS

4 .3 .1 I NTRODUO

4.3 .2 OS R EG I STROS DAS M U DAN AS C L I MT IC AS ABR U PTAS

DO LT I MO P E R ODO GL AC IAL E I NTE RGL AC IAL

4 .3 .3 OS M EC AN I SMOS R E SPON SVE I S P E L AS M U DAN AS C L I MT IC AS ABR U PTAS


4 .4 m U DAN AS NA PALEOCI RCU L AO DA PORO OE STE DO ATLNTICO S U L

4 .4 .1 I NTRODUO

4.4 .2 O LT I MO Mx I MO GL AC IAL

4 .4 .3 A LT I MA DEGL AC IAO

4.4 .4 O hOLOC E NO

4.4 .5 CON S I DE R AE S F I NA I S

4 .5 VAR IAE S NO NVE L R E L ATIVO DO mAR DU R ANTE O hOLOCE NO

4 .5 .1 I NTRODUO

4.5 .2 P E R ODO DE SU BM E R SO DA P L ATAFOR MA E DA ZONA COSTE I R A ATUAL

4 .5 .3 O P E R ODO DE E M E R SO DA ZONA COSTE I R A ATUAL


4 .6 AS QU E I mADAS NO R Eg I STRO PALEOCLI mTICO

4 .6 .1 I NTRODUO

4.6 .2 AS QU E I MADAS NO R EG I STRO PALEOC L I MT ICO

C A P T U LO 4 I N f O R m A E S PA L E O C L I m T I C A S B R A S I L E I R A S


4 .7 A OCU PAO h U mANA E AS m U DAN AS CL I mTIC AS

4 .7.1 I NTRODUO

4.7.2 A TR AN S IO P LE I STOC E NO / hOLOC E NO

4.7.3 A OC U PAO PALEO I N DIA NO hOLOC E NO I N IC IAL

5 .7.4 O h IATO DO ARC AICO NO hOLOC E NO M DIO

4 .7.5 A E x P LOSO DE MOGRF IC A , SOC IAL E C U LTU R AL POSTE R IOR AO h IATO

4 .8 m U DAN AS CL I mTIC AS DU R ANTE O LTI mO m I LN IO

4 .8 .1 I NTRODUO

4.8 .2 D I SC U SSO

4.8 .3 CON S I DE R AE S F I NA I S

4 .9 COm PAR AE S E NTR E R ECON STITU IE S PALEOCLI mTIC AS E DADOS DE mODE LOS

C L I MT ICOS

4 .9 .1 I NTRODUO

4.9 .2 M E TODOLOGIA

4 .9 .3 R E SU LTADOS

4 .9 .4 CONC LU SE S

R E f E RNCIAS

S U mR IO

5.1 I NTRODUO

5.2 BR EVE DE SCR IO DOS B IOmAS BR AS I LE I ROS

5 .2 .1. AMA ZN IA

5 .2 .2 . MATA ATLNT IC A

5 .2 .3 . PANTANAL

5 .2 .4 . C A AT I NGA

5 .2 .5 . C E R R ADO

S U mR IO ExECUTIVO

6.1 I NTRODUO

6.2 . AE ROS SI S DE fONTE S NATU R AI S NA Am R IC A DO S U L

E E m R Eg IE S QU E POS SAm Af ET-L A

6 .3 . fONTE S ANTRP IC AS: AE ROS SI S DE QU E I mADAS E POLU IO U R BANA

6 .3 .1. V I SO GE R AL DAS E M I SSE S ANTRP IC AS NO BR AS I L

6 .3 .2 . VALOR E S T P ICOS DE CONC E NTR AO DE MATE R IAL PART IC U L ADO

6.3 .3 . CONC E NTR AO DE PART C U L AS

6 .4 . I NTE R AO AE ROS SI S-N UVE N S: AE ROS SI S COmO CN, CCN E I N

6 .5 . m ICROfS IC A DE N UVE N S E P R EC I P ITAO NA fAS E QU E NTE

6.6 . m ICROfS IC A DE N UVE N S DE fAS E f R IA E m I STA

6.7. RELAES ENTRE AEROSSIS, NUVENS, VAPOR DgUA E A CIRCULAO DE gRANDE ESCALA

6 .8 . MODE L AGE M DOS P ROC E SSOS E NVOLVE N DO AE ROSSI S , N UVE N S E CONVECO

R E f E RNCIAS

C A P T U LO 5 C I C LO S B I O g E O Q U m I C O S E m U D A N A S C L I m T I C A S

C A P T U LO 6 A E R O S S I S AT m O S f R I C O S E N U V E N S

5 .2 .6 . PAM PA

5 .3 BAS E CONCE ITUAL

5.4 P R I NC I PAI S R E S E RVATR IOS E f LUxOS DE C AR BONO

E N ITROgN IO NOS P R I NC I PAI S B IOmAS BR AS I LE I ROS

5.5 I m PACTOS POTE NCIAI S DAS m U DAN AS CL I mTIC AS

5 .5 .1 AMA ZN IA

5 .5 .2 MATA ATLNT IC A

5 .5 .3 C E R R ADO

5.5 .4 C A AT I NGA

5 .5 .5 PANTANAL

5 .5 .6 PAM PAS

5 .5 .7 GUAS I NTE R IOR E S

R E f E RNCIAS

Introduo e principais questes discutidas 1110 Painel brasileiro de mudanas climticas

SUmRIO ExECUTIVO

7.1 INTRODUO

7.1.1 OBjETIVOS E ESTRUTURA DO CAPTULO

7.1.2 O CONCEITO DE FORANTE RADIATIVA

7.2 fORANTE RADIATIVA NATURAL

7.2.1 EFEITOS CLIMTICOS ORBITAIS

7.2.2 EFEITOS CLIMTICOS DEVIDO A VARIAES DA ATIVIDADE SOLAR

7.2.3 EVIDNCIAS DO APORTE DE AEROSSOL MINERAL DA FRICA PARA O BRASIL

7.2.4 O EFEITO RADIATIVO DE NUVENS

7.3 fORANTE RADIATIVA ANTRPICA

7.3.1 FORANTE RADIATIVA DIRETA DO AEROSSOL ANTRPICO

7.3.2 FORANTE RADIATIVA INDIRETA DO AEROSSOL ANTRPICO

7.4 EfEITOS DA QUmICA ATmOSfRICA NA COmPOSIO E

DISTRIBUIO DE gASES DE EfEITO ESTUfA E AEROSSIS

7.5 mTRICAS E mEDIDAS DO ImPACTO DE gASES DE EfEITO ESTUfA

7.5.1 AS FONTES DE EMISSES DE GASES DE EFEITO ESTUFA

7.6 OBSERVAES fINAIS E RECOmENDAES

R E f E RNCIAS

SUmRIO

8.1 INTRODUO

8.1 A hIERARQUIA DOS mODELOS ACOPLADOS, gLOBAIS E REgIONAIS,

INCLUINDO mTODOS DE ANINhAmENTO E DOwNSCALLINg

8.1.1 MODELAGEM ATMOSFRICA GLOBAL

8.1.2 MODELAGEM ACOPLADA OCEANO-ATMOSFERA

SUmRIO

9.1 INTRODUO

9.2 CONSTRUO DE CENRIOS DE EmISSES E SUAS INCERTEzAS

9.3 AVALIAO DE mETODOLOgIAS DE PROJEES E ATRIBUIO DE mUDANAS AmBIENTAIS

9.4 PROJEES REgIONAIS DAS mUDANAS AmBIENTAIS PARA O SCULO 21

9.5 COmENTRIOS fINAIS

R E f E RNCIAS

C A P T U LO 7 f O R A N T E R A D I AT I VA N AT U R A L E A N T R P I C A

C A P T U LO 8 AVA L I A O D E m O D E LO S g LO B A I S E R E g I O N A I S C L I m T I CO S

C A P T U LO 9 m U D A N A S A m B I E N TA I S D E C U R TO E LO N g O P R A zO : P R O J E E S , R E V E R S I B I L I D A D E E AT R I B U I O

8.1.3 MODELAGEM ATMOSFRICA REGIONAL

8.1.4 MTODOS DE DOwNSCALLING ESTATSTICO

8.2 REPRESENTAES DE PROCESSOS DE RETROALImENTAO NOS mODELOS CLImTICOS

8.2.1 OCEANO-ATMOSFERA

8.2.2 BIOSFERA-ATMOSFERA

8.3 SImULAES E PREVISIBILIDADE DO CLImA PRESENTE, I.E., PADRES REgIONAIS,

VARIABILIDADE E ExTREmOS NOS fENmENOS: ITCz, ENSO, SACz, mJO, LLJ

8.3.1 MODELOS DE CIRCULAO GERAL DA ATMOSFERA GLOBAL

8.3.2 MODELOS ACOPLADOS OCEANO-ATMOSFERA GLOBAIS

8.3.3 ZONA DE CONVERGNCIA DO ATLNTICO SUL ZCAS

8.3.4 jATO DE BAIxOS NVEIS - jBN

8.4 PROJEES DE mUDANAS CLImTICAS NO fUTURO

8.5. mEgACIDADES COmO fATORES CAUSAIS DE mUDANAS CLImTICAS REgIONAIS

8.5.1 RESULTADOS DE MODELOS DE QUMICA DA ATMOSFERA

8.5.2 ILhAS DE CALOR DAS MEGACIDADES E MUDANAS CLIMTICAS REGIONAIS

8.6 AVALIAO DE INCERTEzAS Em SImULAES DO CLImA PRESENTE E fUTURO

8.7 PROJEES DE mUDANAS NA CICLAgEm DO CARBONO

R E f E RNCIAS

I n t r o d u o e P r i n c i pa i s Q u e s t e s D i s c u t i d a s

1

Autores Principais

Trcio Ambrizzi Universidade de So Paulo;

Moacyr Arajo Universidade Federal de Pernambuco

Autores Revisores

Luiz Gylvan Meira Filho Universidade de So Paulo; Pedro Leite da Silva Dias

Laboratrio Nacional de Computao Cientifica Petroplis/RJ;

Ilana Wainer Universidade de So Paulo

Introduo e principais questes discutidas 15

Os sequentes Relatrios de Avaliao elaborados pelo Painel Intergovernamental de Mudanas Climticas (IPCC)

tm destacado, progressivamente, o papel das forantes antrpicas sobre o processo de aquecimento global. Estas

avaliaes baseiam-se na anlise acumulada de grandes quantidades de dados observacionais, sobre os quais so

utilizadas tcnicas mais ou menos sofisticadas, visando compreenso dos mecanismos atuantes e das margens de

incerteza em suas determinaes.

Diante da complexidade do clima planetrio e da importncia dos mecanismos remotos e de suas teleconexes,

de se esperar que a qualidade das anlises realizadas e a reduo de incertezas nas projees das mudanas climticas

globais e regionais sejam diretamente relacionadas quantidade de estudos cientficos e de levantamentos existentes

nas diferentes regies do planeta. Nesse sentido, uma anlise simples da literatura referenciada pelo Grupo de Trabalho

1 Bases das Cincias Fsicas do Quarto Relatrio de Avaliao (AR4) do IPCC evidencia o desequilbrio inter-hemis-

frico e regional nos quantitativos de produo cientfica e de levantamentos observacionais utilizados na avaliao,

traduzindo a necessidade de esforos adicionais para minimizar estas diferenas.

Ciente do potencial de contribuio do Brasil para a compreenso das mudanas climticas globais, e da neces-

sidade de uma abordagem nacionalizada sobre o tema, foi institudo em setembro de 2009 o Painel Brasileiro de Mu-

danas Climticas (PBMC). O PBMC um organismo cientfico nacional criado pelos Ministrios da Cincia, Tecnologia

e Inovao (MCTI) e do Meio Ambiente (MMA). Com estrutura espelhada no Painel Intergovernamental de Mudanas

Climticas, o PBMC objetiva fornecer avaliaes cientficas sobre as mudanas climticas de relevncia para o Brasil,

incluindo os impactos, vulnerabilidades e aes de adaptao e mitigao. As informaes cientficas levantadas pelo

PBMC so sistematizadas por meio de um processo objetivo, aberto e transparente de organizao dos levantamentos

produzidos pela comunidade cientfica sobre as vertentes ambientais, sociais e econmicas das mudanas climticas.

Desta forma, o Painel poder subsidiar o processo de formulao de polticas pblicas e tomada de deciso para o

enfrentamento dos desafios representados por estas mudanas, servindo tambm como fonte de informaes de

referncia para a sociedade.

O Primeiro Relatrio de Avaliao Nacional (RAN1) do PBMC publicado em 2012 composto de trs volumes,

correspondentes s atividades de cada Grupo de Trabalho (www.pbmc.coppe.ufrj.br). O presente documento traz

uma sntese das principais contribuies para o RAN1 do Grupo de Trabalho 1 (GT1) Bases Cientficas das Mudanas

Climticas, cujo objetivo avaliar os aspectos cientficos do sistema climtico e de suas mudanas

S u m r i o E x e c u t i v o


P r i n c i pa i s Q u e s t e s D i s c u t i d a s

c ap tulo 2 observaes amb i enta i s atmosfr ic ase de propr i edades da superf c i e

16 Painel brasileiro de mudanas climticas

Questo 1: Quais so os resultados observacionais relacionados s variaes de parmetros ambientais que podem representar efeitos da variabilidade climtica natural de longo perodo e, em alguns casos, indicaes de efeitos da ao humana?

Esta questo abordada no Captulo 2 do GT1. Conforme

apresentado a seguir, os resultados descritos revelam o

grande impacto da variabilidade interanual, que pode pro-

duzir alteraes por um fator maior que quatro nas chuvas

sazonais em certas regies, como a Amaznia.

A maior fonte de variabilidade interanual so os eventos

El Nio e La Nia. As variaes decadais/interdecadais apre-

sentam menor diferena entre fases opostas (alteraes por

at fator de dois), mas so relevantes em termos de adapta-

o porque so persistentes, podendo causar secas prolonga-

das ou dcadas com mais eventos extremos de chuva. Os

modos de variabilidade interdecadal produziram forte varia-

o climtica na dcada de 1970, devido superposio de

efeitos da mudana de fase de diferentes modos nessa dca-

da. Portanto, anlises de tendncias em sries relativamente

curtas de parmetros climticos, que compreendem perodos

antes e depois dessa dcada, so mais sugestivas do que con-

clusivas. Parte das tendncias detectadas na precipitao do

Brasil pode ser explicada por mudanas de fase em oscilaes

interdecadais, no entanto, possvel que outra porcentagem

j seja uma consequncia do atual aquecimento global obser-

vado. Por exemplo, algumas das tendncias detectadas so

consistentes com a variao produzida na segunda metade

do sculo passado pelo primeiro modo interdecadal de chu-

vas anuais, que significativamente correlacionado com um

modo de tendncia de temperatura da superfcie do mar

(TSM), mas tambm com a Oscilao Multidecadal do Atln-

tico (OMA) e com a Oscilao Interdecadal do Pacfico. Estes

ESTRUTURA DO CAPTULO O documento est estruturado de acordo com o escopo do GT1, que foi previamente definido, coletivamente,

com os Autores Principais dos Captulos. Os levantamentos aqui apresentados resultam de uma extensa pesquisa bibliogrfica, quando se

procurou, de um lado, evidenciar as implicaes para o Brasil dos principais pontos do IPCC AR4 e, de outro, registrar e discutir os principais

trabalhos cientficos publicados aps 2007, com destaque para aqueles relacionados mais diretamente s mudanas climticas na Amrica

do Sul e no Brasil.

As snteses de cada Captulo so apresentadas a seguir, e foram organizadas de modo a responder a questes-chaves especficas de cada

domnio da pesquisa. O conjunto das respostas a estas questes forma a primeira contribuio do Grupo de Trabalho 1 (GT1) Bases

Cientficas das Mudanas Climticas para o Primeiro Relatrio de Avaliao Nacional (RAN1) do Painel Brasileiro de Mudanas Climticas.

resultados mostram tendncias negativas no norte e oeste da

Amaznia, positivas no sul da Amaznia, positivas no Centro-

Oeste e Sul do Brasil, e ausncia de tendncia no Nordeste.

A tendncia de aumento da precipitao entre 1950-2000 no

Sul do Brasil e outras partes da baixa Bacia do Paran/Prata,

principalmente entre o perodo anterior e posterior dcada

de 1970, aparece em outros modos interdecadais, principal-

mente no quarto modo, sendo que esta tendncia supor-

tada por sries um pouco mais longas.

Para verificar se as tendncias associadas com o 1 modo

interdecadal de precipitao se devem apenas a mudana de

fase da OMA ou se so parte de comportamento consistente

de mais longo perodo, seriam necessrias: (i) sries mais

longas de precipitao e (ii) consistncia entre estas tendn-

cias e as mudanas de precipitao apontadas nessas regies

pelas projees de mudanas climticas feitas por numero-

sos modelos. Portanto, necessrio esperar algum tempo

para ter certeza sobre tendncias na precipitao do Brasil e

tambm verificar sua consistncia com projees climticas.

Da mesma forma, ainda difcil de analisar o quanto as mu-

danas antropognicas tm influenciado os eventos extremos

de precipitao, cujas variaes tambm podem estar mais

relacionadas a oscilaes climticas naturais.

Estudos de tendncia da temperatura utilizando dados de

estao sobre a Amrica do Sul limitam-se, na sua maioria,

ao perodo entre 1960-2000. Os resultados mais significati-

vos referem-se s variaes de ndices baseados na tempera-

tura mnima diria, que indicam aumento de noites quentes

e diminuio de noites frias na maior parte da Amrica do

Sul, com consequente diminuio da amplitude diurna da

temperatura, especialmente na primavera e no outono. Estes

resultados so mais robustos para as estaes localizadas nas

costas leste e oeste dos continentes e so confirmados para

sries em perodos mais longos.

Embora a influncia da variabilidade dos oceanos Atln-

tico e Pacfico no comportamento de longo prazo das temper-

aturas sobre a Amrica do Sul precise ser levada em conta, a

influncia antropognica sobre os extremos de temperatura

parece ser mais provvel do que aquela verificada sobre os

extremos de precipitao. A enorme escassez de dados de

estao sobre vastas reas tropicais como a Amaznia e o

centro-oeste e leste do Brasil limita o estabelecimento de

concluses acuradas para estas regies usando dados de

estao. Estudos recentes mostraram que fatores como mu-

dana de uso da terra e queima de biomassa podem influ-

enciar a temperatura nestas regies, sobretudo na Amaznia

e no Cerrado; porm, a magnitude e extenso espacial do

sinal de longo prazo dessas influncias sobre a temperatura

em superfcie ainda precisa ser investigado. Conforme ser

discutido nas prximas sees, o efeito da mudana de uso

da terra e da liberao de calor antropognico nos grandes

centros urbanos, conhecido como ilha de calor urbana, pode

ser importante agente contribuindo para o aumento da tem-

peratura mdia global.

Dados de reanlises, desde 1948, fornecem evidncia

de aumento de temperatura em baixos nveis na atmosfera

de forma mais acentuada em direo aos trpicos do que

nos subtrpicos da Amrica do Sul, durante o vero austral.

Neste caso, a temperatura mdia anual junto da superfcie

nos trpicos tem apresentado tendncia positiva desde

ento, enquanto nos subtrpicos h tendncia negativa des-

de meados da dcada de 1990. O aumento da temperatura

tambm foi verificado sobre o Atlntico Tropical, sugerindo

que possam ter ocorrido mudanas no contraste oceano-

atmosfera e, portanto, no desenvolvimento do sistema de

mones. Estas mudanas podem causar alteraes no

regime de precipitao e nebulosidade e criar feedbacks

ainda desconhecidos na temperatura e no clima local. Mu-

danas nos campos mdios globais e na TSM, antes e aps

o perodo conhecido como climate shift, no final dos anos

70, podem ter exercido importante papel no regime de tem-

peraturas e respectivas tendncias e precisam ser considera-

das para se avaliar corretamente o efeito do aquecimento

global sobre a Amrica do Sul. Neste contexto, tambm

importante avaliar o impacto de oscilaes climticas nat-

urais interdecadais sobre a temperatura na Amrica do Sul.


O Captulo 3 trata do sistema ocenico, que participa

de forma decisiva no equilbrio climtico. Devido sua

grande extenso espacial, e alta capacidade trmica da

gua, indiscutvel que o aumento do contedo de calor

dos oceanos e o aumento do nvel do mar so indica-

dores robustos de aquecimento do planeta. Apesar da

grande dificuldade de se observar o oceano com a cobe-

rtura espacial e temporal necessria para melhor moni-

torar e entender mudanas nos oceanos e as respostas

dessas mudanas no clima, h de se reconhecer que

grandes progressos tm sido obtidos nos ltimos anos.

Observaes remotas por satlite tm sido realidade j

h algumas dcadas e programas observacionais in situ,

como o Argo, tm permitido a obteno de conjuntos

de dados valiosos desde a superfcie at profundidades

intermedirias do oceano. Recentemente, vrios esforos

tm sido despendidos na reavaliao de dados histricos,

possibilitando interpretaes mais confiveis por mais

longos perodos de tempo.

Com base em um nmero considervel de trabalhos

publicados nas ltimas dcadas, o Quarto Relatrio de

Avaliao do Clima do IPCC (IPCC-AR4, 2007) concluiu,

de forma inequvoca, que a temperatura do oceano glob-

al aumentou entre 1960 e 2006. Apesar das controvrsias

decorrentes de alguns pequenos enganos no IPCC-AR4,

a grande maioria dos estudos cientficos realizados nos

ltimos 5 anos tm confirmado, de forma indiscutvel,

o aquecimento das guas ocenicas. A temperatura da

superfcie do mar (TSM) no Atlntico tem aumentado

nas ltimas dcadas. No Atlntico sul, esse aumento

intensificado a partir da segunda metade do sculo xx,

possivelmente devido a mudanas na camada de oznio

sobre o Polo Sul e tambm ao aumento dos gases efeito

estufa. De forma consistente com um clima mais quente,

o ciclo hidrolgico tem tambm se alterado, refletindo

em mudanas na salinidade da superfcie do mar. Estu-

dos mostram que a regio subtropical do Atlntico Sul

est se tornando mais quente e mais salina.

Abaixo da superfcie, h evidncias claras do aumen-

to da temperatura nas camadas superiores do oceano.

Reanlise de dados histricos, obtidos por batitermgra-

fos descartveis (xBTs), mostram uma clara tendncia de

aquecimento nos primeiros 700 m da coluna de gua.

Estudos independentes com dados obtidos at 2000 m

de profundidade com perfiladores Argo sugerem um

aquecimento significativo tambm abaixo de 700 m.

Os estudos analisados pelo IPCC-AR4 e outros mais

recentes tambm apontam para variaes no contedo

de calor e na elevao do nvel do mar, em escala global.

Variaes nessas propriedades promovem alteraes nas

caractersticas das diferentes massas de gua, o que fa-

talmente leva a alteraes nos padres de circulao do

oceano. Por sua vez, mudanas na circulao resultam

em alteraes na forma como o calor e outras proprie-

dades biolgicas, fsicas e qumicas so redistribudas na

superfcie da Terra.

O nvel do mar est aumentando. Grande parte das

projees de aumento do nvel do mar para todo o sculo

xxI deve ser alcanada ao longo das primeiras dcadas, o

que faz com que se configurem perspectivas mais preo-


c ap tulo 3observaes coste i r as e ocen ic as

Questo 2: Qual o papel dos oceanos, e em particular do Atlntico tropical e subtropical sul, como indutor e como indicador das variabilidades climticas de origem natural e antrpica observadas no Brasil e na Amrica do Sul?

cupantes do que aquelas divulgadas no incio dos anos

2000. Variaes de 20 a 30 cm, esperadas para ocorrer ao

longo do todo o sculo xxI, j devem ser atingidas, em

algumas localidades, at meados do sculo ou at antes

disso. Dever haver tambm maior variabilidade espacial

da resposta do nvel do mar entre os distintos locais do

globo. Na costa do Brasil so poucos os estudos real-

izados com base em observaes in situ. Mesmo assim,

taxas de aumento do nvel do mar na costa sul-sudeste

j vm sendo reportadas pela comunidade cientfica

brasileira desde o final dos anos 80 e incio dos anos 90.

O aumento do nvel do mar, assim como o aumento

de temperatura, mudanas no volume e distribuio das

precipitaes e concentraes de CO2 afetaro de modo

varivel o equilbrio ecolgico de manguezais, depen-

dendo da amplitude destas alteraes e das caractersti-

cas locais de sedimentao e espao de acomodao.

Ao longo da extenso da linha de costa brasileira so

vrios os trechos em eroso, distribudos irregularmente

e muitas vezes associados aos dinmicos ambientes de

desembocaduras. Diversas so as reas costeiras densa-

mente povoadas que se situam em regies planas e

baixas, nas quais os j existentes problemas de eroso,

drenagem e inundaes sero amplificados em cenrios

de mudanas climticas.

Importantes massas de gua esto se alterando.

As guas modo (guas de 18oC) do Oceano Sul e as

guas Profundas Circumpolares se aqueceram no pero-

do de 1960 a 2000. Essa tendncia continua durante a

presente dcada. Aquecimento similar ocorreu tambm

nas guas modo da Corrente do Golfo e da Kuroshio.

Os giros subtropicais do Atlntico Norte e Sul tm se

tornado mais quentes e mais salinos. Como consequn-

cia, segundo concluso do IPCC-AR4 e de estudos mais

recentes, bastante provvel que pelo menos at o final

do ltimo sculo a Clula de Revolvimento Meridional

do Atlntico (CRMA) tenha se alterado significativa-

mente em escalas de interanuais a decenais.

No Atlntico Sul, vrios estudos nos ltimos anos

sugerem variaes importantes nas propriedades fsicas

e qumicas das camadas superiores do oceano, associa-

das com alteraes nos padres da circulao atmos-

frica. Esses estudos mostram que, em consequncia

do deslocamento do rotacional do vento em direo

ao polo, o transporte de guas do Oceano ndico para

Atlntico sul, fenmeno conhecido como o vazamen-

to das Agulhas, vem aumentando nos ltimos anos.

Anlises de dados obtidos remotamente por satlite e in

situ mostram mudanas no giro subtropical do Atlntico

Sul associados a mudanas na salinidade das camadas

superiores. Resultados de observaes e modelos sug-

erem que o giro subtropical do Atlntico Sul vem se ex-

pandindo, com um deslocamento para sul da regio da

Confluncia Brasil-Malvinas.

h tambm fortes indcios de que as caractersticas

dos eventos de El Nio no Pacfico esto mudando nas

ltimas dcadas. Como consequncia, tem havido uma

mudana nos modos de variabilidade da TSM no Atln-

tico Sul. Essas alteraes nos padres de TSM favore-

cem precipitaes acima da mdia ou na mdia sobre

o norte e nordeste brasileiro e mais chuvas no sul e

sudeste do Brasil.


Esta questo abordada no Captulo 4, que traz o conjunto

de estudos paleoclimticos desenvolvidos com registros

continentais e marinhos brasileiros e, subordinadamente,

de outros pases da Amrica do Sul e dos oceanos adjacen-

tes. As anlises realizadas permitem afirmar que as mudan-

as na insolao recebida pela Terra em escala temporal

orbital foram a principal causa de modificaes na precipi-

tao e nos ecossistemas das regies tropical e subtropical

do Brasil, principalmente aquelas regies sob influncia do

Sistema de Mono da Amrica do Sul. Valores altos de

insolao de vero para o hemisfrio sul foram associados

a perodos de fortalecimento do Sistema de Mono da

Amrica do Sul e vice-versa.

Na escala temporal milenar, foram observadas fortes

e abruptas oscilaes no gradiente de temperatura do

Oceano Atlntico, bem como na pluviosidade associada ao

Sistema de Mones da Amrica do Sul e Zona de Con-

vergncia Intertropical. A causa destas mudanas climticas

abruptas reside aparentemente em marcantes mudanas

na intensidade da Clula de Revolvimento Meridional do

Atlntico. Perodos de enfraquecimento desta clula foram

associados a um aumento da precipitao nas regies

tropicais e subtropicais do Brasil.

Marcantes alteraes na circulao da poro oeste do

Atlntico Sul foram reconstitudas para o ltimo Mximo

Glacial (de 23 a 19 cal ka AP), a ltima deglaciao (de 19 a

11,7 cal ka AP) e o holoceno (de 11,7 a 0 cal ka AP). Dentre

elas pode-se citar: (i) uma diminuio na profundidade dos

contatos entre as massas de gua intermediria e profunda

durante o ltimo Mximo Glacial, que foi caracterizado por

uma clula de revolvimento que no foi nem significativa-

mente mais fraca, nem uma verso significativamente mais

forte, se comparada com sua intensidade atual; (ii) um

aquecimento das temperaturas de superfcie do Atlntico

Sul durante eventos de diminuio na intensidade da C-

lula de Revolvimento Meridional do Atlntico em perodos

especficos da ltima deglaciao (e.g., heinrich Stadial 1

(entre ca. 18,1 e 14,7 cal ka AP) e Younger Dryas (entre ca.

12,8 e 11,7 cal ka AP)); e (iii) o estabelecimento de um pa-

dro similar ao atual de circulao superficial na margem

continental sul do Brasil entre 5 e 4 cal ka AP.

O nvel relativo do mar na costa do Brasil atingiu at 5

m acima do nvel atual entre ca. 6 e 5 cal ka AP e diminuiu

gradativamente at o incio do perodo industrial.

Anlises paleoantracolgicas indicam que por um lon-

go perodo do Quaternrio tardio o fogo tem sido um fator

de grande perturbao em ecossistemas tropicais e sub-

tropicais e, juntamente com o clima, de suma importncia

na determinao da dinmica da vegetao no passado

geolgico.

Apesar de ainda existirem marcantes controvrsias

a respeito de pontos importantes relacionados ocupa-

o humana das Amricas (e.g., idade das primeiras mi-

graes, quantas levas de migraes ocorreram, por que

caminhos se processaram as migraes), pode-se afirmar

que toda a Amrica do Sul j estava ocupada pelo Homo

sapiens ao redor de 12 cal ka AP e tais ocupaes j mo-

stravam padres adaptativos e econmicos distintos entre

si. A aparente estabilidade na ocupao humana do Brasil

foi interrompida entre ca. 8 e 2 cal ka AP, com significativo

c ap tulo 4i n formaes pa leocl imt ic as br as i l e i r as

Questo 3: Quais as evidncias observacionais do clima do passado que contribuem para o entendimento das variabilidades climticas observadas no presente e para a inferncia de cenrios prognsticos de mudanas no clima do Brasil e do continente sul-americano?

abandono de stios e de populao em escala regional, que

deve estar associado a marcantes mudanas climticas.

A Pequena Idade do Gelo (de ca. 1500 a 1850 AD) foi

caracterizada, na poro (sub)tropical da Amrica do Sul ao

sul da linha do Equador, por um aumento na precipitao

que provavelmente est associado a um fortalecimento do

Sistema de Mono da Amrica do Sul e a uma desintensi-

ficao da Clula de Revolvimento Meridional do Atlntico.

Entretanto, os mecanismos climticos associados no esto

consolidados e o nmero de registros paleoclimticos e pa-

leoceanogrficos disponveis em ambientes (sub)tropicais

deste evento particularmente reduzido.

Genericamente, observa-se um nmero ainda bastante

restrito de registros paleoclimticos e paleoceanogrficos

provenientes do Brasil e da poro oeste do Atlntico Sul.

De fato, apenas nos ltimos anos foram publicados os pri-

meiros estudos (e.g., Cheng et al., 2009; Chiessi et al., 2009;

Souto et al., 2011; Laprida et al., 2011; Strkis et al., 2011)

para algumas regies (e.g., regio Centro-Oeste, Zona de

Confluncia Brasil-Malvinas) e temas (e.g., temperatura da

superfcie do mar para o holoceno, variabilidade multide-

cenal e secular na precipitao). Neste sentido, de suma

importncia que lacunas nesta rea do conhecimento se-

jam preenchidas nos prximos 10 anos.

No Brasil so esperadas mudanas profundas e variveis

no clima conforme a regio do pas. esperado que essas

mudanas afetem os ecossistemas aquticos e terrestres

do Brasil. Neste quesito, o pas um dos mais ricos do

mundo, tendo seis biomas terrestres (Amaznia, Mata

Atlntica, Pantanal, Pampas, Cerrado e Caatinga), que

englobam alguns dos maiores rios do mundo, como o

Amazonas, Paran e So Francisco; e uma costa com cerca

de 8.000 km, contendo pelo menos sete grandes zonas

estuarinas e toda a plataforma continental. O foco principal

deste captulo ser investigar como os principais processos

biogeoqumicos seriam afetados pelas mudanas climti-

cas nos principais biomas e bacias brasileiras.

Devido falta de informaes espaciais compatveis

com as escalas dos biomas brasileiros, as anlises feitas

neste captulo sero concentradas em regies de cada bio-

ma onde informaes se encontram disponveis. Ao mesmo

tempo em que esse tipo de limitao nos impede de fazer

uma generalizao para um determinado bioma, serve

como um alerta sobre a limitao destas informaes em

escalas compatveis com as grandes reas de nossos bio-

mas. h uma carncia de informaes crtica para determi-

nados biomas, como os Pampas, o Pantanal e a Caatinga.

Um volume maior de informaes se encontra na Amaznia

e, secundariamente, no Cerrado. Somente recentemente es-

tudos tm sido desenvolvidos na Mata Atlntica, mas ainda

concentrados em algumas poucas reas.

A previso mais crtica para a regio Amaznica a

savanizao da floresta. Uma mudana to profunda

na vegetao acarretaria perdas significativas nos es-

toques de carbono tanto do solo, como da vegetao.

Alm das perdas de carbono, haveria outras mudanas

fisiolgicas e fenolgicas similares quelas descritas mais

adiante para o Cerrado brasileiro. Tais mudanas se refle-

c ap tulo 5c ic los b iogeoqu m icos e mudan as c l imt ic as

Questo 4: Como os principais processos biogeoqumicos seriam afetados pelas mudanas climticas nos biomas e sistemas hdricos brasileiros?


tiriam no somente no ciclo do carbono, mas tambm

no ciclo do nitrognio.

A Mata Atlntica estoca quantidades apreciveis de car-

bono e nitrognio em seus solos, principalmente em maio-

res altitudes. Os aumentos previstos para a temperatura do

ar na regio Sudeste do Brasil levaria a um aumento nos

processos de respirao e decomposio, gerando um au-

mento nas perdas de carbono e nitrognio para a atmos-

fera. A pergunta que permanece por falta de informaes

se essas perdas seriam compensadas por um aumento

na produtividade primria lquida do sistema. Nos cam-

pos sulinos dos Pampas, similarmente Mata Atlntica, os

solos detm um aprecivel estoque de carbono. Portanto,

aumentos na temperatura previstos para o futuro aumen-

tariam as emisses de CO2 para a atmosfera.

O balano entre a vegetao lenhosa e a vegetao

herbcea um importante aspecto da fisionomia do Cer-

rado. A vegetao lenhosa tem estoques de nutrientes

mais recalcitrantes na forma de razes profundas e caules,

enquanto a vegetao herbcea mais prontamente de-

composta pelo fogo. reas onde a durao da seca fosse

maior favoreceriam em tese um aumento na incidncia

de fogo, que, por sua vez, favoreceria o aparecimento

de uma vegetao herbcea, implicando em mudanas

importantes no funcionamento do Cerrado. A produ-

tividade primria do Cerrado pode potencialmente ser

reduzida frente s mudanas climticas projetadas para

este bioma. O aumento da temperatura provavelmente

resultar em uma reduo do processo fotossinttico nas

plantas do Cerrado, implicando em um possvel decrs-

cimo de sua biomassa. Adicionalmente, na estao seca o

Cerrado passa a ser uma fonte de carbono para a atmos-

fera. Portanto, um aumento na durao deste perodo

implicaria tambm em uma reduo na produtividade

primria do Cerrado. O mesmo aumento na durao

do perodo seco pode potencialmente resultar em um

aumento na vulnerabilidade ao fogo no Cerrado. O au-

mento da ocorrncia de eventos de fogo resultaria em

uma diminuio nos estoques de biomassa e nutrientes

atravs de escoamento profundo, eroso, transporte de

partculas e volatilizao.

De forma geral, h uma grande incerteza em rela-

o aos efeitos de alteraes climticas nos recursos

hdricos do Brasil. As bacias hidrogrficas mais impor-

tantes do pas, segundo seus atributos hidrolgicos e

ecolgicos, so as do Amazonas, Tocantins-Araguaia,

Paran, Paraguai e So Francisco. Essas bacias cortam

regies que devem sofrer diferentes impactos relacio-

nados a alteraes de temperatura e precipitao (vol-

ume e frequncia de chuvas), com efeitos distintos na

disponibilidade de gua ao uso humano, assim como

manuteno de processos ecolgicos. Regionalmente,

o aumento de eventos extremos associados frequn-

cia e volume de precipitao tambm previsto. Os

cenrios apontam para diminuio da pluviosidade nos

meses de inverno em todo pas, assim como no vero

no leste da Amaznia e Nordeste. Da mesma forma, a

frequncia de chuvas na regio Nordeste e no Leste da

Amaznia (Par, parte do Amazonas, Tocantins, Maran-

ho) deve diminuir, com aumento da frequncia de dias

secos consecutivos. Este cenrio dever impor um stress

srio aos j escassos recursos hdricos da regio Nor-

deste. Em contraste, o pas deve observar o aumento

da frequncia e da intensidade das chuvas intensas na

regio subtropical (regio Sul e parte do Sudeste) e no

extremo oeste de Amaznia.

c ap tulo 6aeross i s atmosfr icos e nuvens

Questo 5: Como as mudanas antropognicas sobre o campo de aerossis podem interferir sobre a precipitao e a circulao atmosfrica? Quais as incertezas na representao dos pro-cessos envolvendo a modelagem de aerossis e nuvens?

Neste captulo apresentada uma reviso de algumas das

principais contribuies cientficas para a caracterizao dos

aerossis atmosfricos sobre o Brasil, incluindo o papel exer-

cido por suas fontes naturais e antrpicas, como queima de

biomassa, poluio urbana, dentre outras, e para o entendi-

mento dos processos de microfsica de nuvens.

Ainda que em anos recentes tenha sido observada

uma reduo nas taxas de desmatamento (Koren et al.,

2007), certo que as queimadas na Amaznia so ainda

a principal fonte antrpica de partculas de aerossol em

escala continental na Amrica do Sul e no Brasil. Em menor

escala, mas com importante impacto no clima regional,

tambm ocorrem queimadas nas culturas de cana-de-a-

car (Lara et al., 2005). Por outro lado, h uma importante

contribuio de emisses situadas em regies urbanas,

fruto principalmente de emisses veiculares. Ainda que

no sejam majoritrias no contedo total de emisses,

as partculas de aerossol das emisses urbanas exercem

papel importante no clima urbano e na sade pblica das

metrpoles brasileiras (e.g., Andrade et al., 2010).

Diversos experimentos realizados na regio amazni-

ca, quase todos dentro do contexto do experimento LBA

(Experimento de Larga Escala da Biosfera Atmosfera da

Amaznia), foram capazes de qualificar e quantificar a

composio do aerossol presente na atmosfera amazni-

ca. A composio do aerossol natural na regio amaznica

pode ser observada durante a estao chuvosa, quando

atividades relacionadas s queimadas so desprezveis.

A concluso geral dos trabalhos focados na regio de

que o aerossol natural amaznico uma soma das con-

tribuies do transporte de aerossol marinho para dentro

do continente, de episdios de transporte de poeira do

Saara, e de emisses biognicas da vegetao. Em termos

de contribuio absoluta massa do material particulado,

as emisses biognicas primrias so dominantes.

O papel dos aerossis no balano de energia do

sistema Terra-atmosfera normalmente classificado como

efeito direto e indireto, sendo o primeiro dado pela inte-

rao direta com a radiao (absoro e espalhamento) e

o segundo atravs da modificao das propriedades mi-

crofsicas e, por consequncia, na dimenso e no ciclo de

vida das nuvens. Neste ltimo caso, um parmetro chave

o nmero de partculas de aerossol com capacidade de

atuar como ncleos de condensao (CCN) e de gelo (IN).

A maioria dos estudos das propriedades dos CCN e

das nuvens na Amrica do Sul se concentra na Regio

Amaznica (e, em menor extenso, sobre o Nordeste).

Esse nmero limitado de experimentos de campo e a in-

existncia de medidas em grande parte do Brasil impem

bvias limitaes representao dos processos microfsi-

cos em modelos aplicados sobre o territrio nacional. Os

trabalhos existentes baseiam-se na anlise de dados de

satlite e, em menor nmero, em campanhas intensivas

de medidas de campo. Por exemplo, medidas in situ re-

alizadas na bacia amaznica durante o experimento LBA/

SMOCC 2002, em regio de pastagem em Rondnia, que

cobriram um perodo com intensa atividade de queima-

das (setembro), transio (outubro) e o incio da estao

chuvosa (novembro), indicam um grande aumento no

nmero de partculas no perodo seco em funo das quei-



madas. As medies de Martins et al. (2009), realizadas

com aeronave, estudaram as propriedades dos CCN na

Regio Amaznica, comparando regies limpas e regies

sob intensa atividade de queima de biomassa. Os autores

observaram um decrscimo generalizado na concentrao

de CCN desde o final da estao seca at o incio da es-

tao chuvosa. A comparao entre dias poludos e dias

limpos mostra uma concentrao pelo menos cinco vezes

maior para os dias poludos. Diferenas ainda maiores so

verificadas quando reas limpas e poludas foram com-

paradas para uma mesma data, indicando que a atividade

de queima de biomassa mais eficiente em produzir, prin-

cipalmente, partculas pequenas e com pequena frao

solvel. Mais recentemente, Pschl et al. (2010) mostraram

que partculas finas, faixa em que predominam os CCN,

so preponderantemente compostas de material orgnico

secundrio formado pela oxidao de precursores biogni-

cos, enquanto que partculas grossas, importantes nu-

cleadores de gelo, consistem de material biolgico emitido

diretamente pela floresta.

Os chamados efeitos indiretos dos aerossis constituem

os mecanismos atravs dos quais estes modificam a micro-

estrutura das nuvens, com consequncias para suas pro-

priedades radiativas e seu ciclo de vida. jones e Christopher

(2010) estudaram as propriedades estatsticas da interao

aerossis-nuvens-precipitao sobre a Amrica do Sul, em

busca de indicativos do efeito indireto dos aerossis sobre

os processos associados a nuvens quentes. Os autores tra-

balharam com a hiptese de que, se os efeitos indiretos

(e tambm o semidireto) se manifestarem, em condies

poludas, como consequncia da reduo nos processos de

coliso e coalescncia ou aumento na estabilidade, deveria

haver uma diminuio na precipitao estratiforme em com-

parao com condies mais limpas no mesmo ambiente.

Comparando amostras sem chuva, com chuva e chuva in-

tensa, concluram, porm, que as condies atmosfricas de

maior escala so mais importantes para o desenvolvimento

da precipitao do que a concentrao de aerossis.

Por exemplo, Andreae et al. (2004) sugerem que a

fumaa produzida a partir das queimadas na Amaz-

nia produz efeitos significativos sobre a microestrutura

das nuvens, com uma reduo no dimetro mdio das

gotculas, inibindo a coliso-coalescncia. Esta noo

corroborada por Freud et al. (2008), que discutem que h

um aumento consistente em cerca de 350 m na altitude

sobre a base da nuvem na qual a coliso-coalescncia

dispara a formao de chuva quente para cada 100 n-

cleos de condensao (a uma supersaturao de 0,5%)

adicionados por cm3. Indcios no mesmo sentido so

tambm apresentados por Costa e Pauliquevis (2009),

cujos resultados apontam para altitudes de chuva quente

(isto , a altitude em que o processo de formao de

chuva quente se inicia), indo de 1200-2300 m em ambi-

entes martimos e costeiros a 5400-7100 m em ambien-

tes influenciados por queimadas.

Como apontam Lee e Penner (2010), o fato de nu-

vens cirrus cobrirem tipicamente mais de 20% do planeta

faz com que as mesmas sejam importantes para o bal-

ano radiativo planetrio. Nuvens convectivas profundas,

particularmente nos trpicos, so responsveis por me-

canismos de transporte vertical cruciais para a circulao

geral atmosfrica. Nesse sentido, os aerossis cumprem

um papel significativo na microestrutura de nuvens cu-

mulonimbus, sendo que suas estimativas apontam para

valores de dimetro efetivo de 10 a 20% menores sobre

o continente do que sobre o oceano e com uma mar-

cada variabilidade sazonal nessa varivel em regies com

queima de biomassa, como a Amaznia. Medidas in situ

das propriedades microfsicas de nuvens frias e de fase

mista sobre o Brasil, no entanto, so extremamente lim-

itadas, havendo indicaes de dados coletados apenas

durante um experimento de campo, o TRMM-LBA (Tropi-

cal Rainfall Measuring Mission - Large-Scale Biosphere-

Atmosphere Experiment in Amazonia).

A modelagem dos processos envolvendo nuvens na

maior parte dos modelos globais e regionais utilizados

para previso de tempo e clima e para as simulaes

de mudanas climticas no Brasil e no mundo ainda

se caracteriza pela utilizao de um grande nmero de

simplificaes nos processos envolvendo nuvens. par-

ticularmente significativo que as escalas dos movimen-

tos convectivos no sejam explicitamente resolvidas

na maioria desses modelos. Isto se d em funo da

limitao de recursos computacionais e pelo fato de os

modelos atualmente disponveis dependerem significa-

tivamente de parametrizaes de conveco. Outro as-

pecto importante a ser considerado a variabilidade na

forma da distribuio de tamanho das gotculas, que

ao mesmo tempo um fator fisicamente relevante no de-

senvolvimento da precipitao, assim como a fase gelo,

que se constituem em fontes de incerteza importantes na

modelagem dos processos de nuvens.

O clima controlado por diversos fatores, chamados agen-

tes climticos, que podem ser naturais ou originados de

atividades humanas (antrpicos). Um certo agente climti-

co pode contribuir para aquecer o planeta, como por

exemplo os gases de efeito estufa antrpicos, enquanto

outro agente pode tender a resfri-lo, como as nuvens. Ao

tomador de decises seria conveniente conhecer qual a

influncia quantitativa de cada agente climtico. Por ex-

emplo, conhecer qual a contribuio de cada agente para

as variaes de temperatura na superfcie do planeta, ou

mesmo no Brasil. No entanto, os modelos climticos que

constituem o estado da arte atual, no mundo todo, ainda

precisam de anos de desenvolvimento para que forneam

resultados confiveis e consistentes para previses de mu-

danas climticas: ainda h grandes divergncias entre pre-

vises de temperatura, cobertura de nuvens, precipitao,

etc., elaboradas com modelos diferentes. No Captulo 7

discutem-se estimativas da forante radiativa e efeitos ra-

diativos, sobre a atmosfera e a superfcie, causados por

agentes naturais e antrpicos sobre o Brasil.

O conceito de forante radiativa, tal como definido

no relatrio IPCC-AR4, um passo intermedirio que no

necessita, em princpio, de modelos climticos para seu

clculo, por isso os valores de forante radiativa podem ser

mais objetivamente interpretveis. Uma forante radiativa

positiva significa que um agente tende a aquecer o planeta,

ao passo que valores negativos indicam uma tendncia de

resfriamento. Uma inconvenincia do conceito de forante

radiativa que em geral ela expressa em termos de wm

2 (watt por metro quadrado), que uma unidade menos

familiar que graus Celsius, por exemplo. Se um agente

climtico representa uma forante radiativa de +2 wm 2,

isso indica que ele tende a aquecer o planeta. Uma vez

determinado o valor da forante radiativa de um agente,

pode-se usar esse valor em modelos climticos que pro-

curaro traduzi-lo, por exemplo, como mudanas de tem-

peratura superfcie, ou mudanas no volume de chuvas,

etc. Como os modelos climticos ainda apresentam resul-

tados bastante divergentes, um mesmo valor de forante

pode dar origem a diferentes previses, dependendo do

c ap tulo 7for ante r ad iat i va natur al e antrp ic a

Questo 6: Quais so as estimativas da forante radiativa e dos efeitos radiativos, sobre a atmosfera e a superfcie, causados por agentes naturais e antrpicos, sobre o Brasil e a Amrica do Sul?


modelo climtico escolhido e das condies em que ele

utilizado. nesse contexto que o conceito de forante

radiativa oferece um meio de comparao entre diferen-

tes agentes climticos, independentemente da preciso

dos modelos climticos atuais. A quantificao numrica

da intensidade da forante radiativa permite ao tomador

de deciso visualizar quais os agentes mais significativos,

classificando-os por ordem de magnitude relativa. Calcular

a forante radiativa de um agente climtico como definir

uma escala padro, que permite a possibilidade de se esti-

mar a intensidade de sua perturbao sobre o clima, para

algum local ou regio do globo.

Alm de agentes climticos independentes, ocorrem

tambm situaes de interdependncia entre agentes,

chamados processos de retroalimentao, que tornam ainda

mais complexa a compreenso de qual o efeito climtico

final de um certo agente. Alguns agentes climticos podem

influenciar o ciclo hidrolgico. Por exemplo, alguns pes-

quisadores afirmam que a fumaa emitida em queimadas

na Amaznia pode alterar o funcionamento natural das

nuvens, diminuindo o volume de chuvas que essas nuvens

podem produzir. Se isso acontece, ento a menor ocorrn-

cia de chuvas pode favorecer a ocorrncia de um nmero

ainda maior de queimadas, e assim se estabelece um ciclo

de retroalimentao. Em tais ciclos de retroalimentao, as

relaes de causa e efeito so complexas, e por esse motivo

a avaliao do impacto sobre o clima denominada efeito

radiativo, e no uma forante radiativa. Essa distino uti-

lizada de forma rigorosa neste captulo.

importante levar em considerao escalas de tempo e

espao. Mudanas climticas que ocorrem em longo prazo,

em escalas de milhares a milhes de anos, so controladas

por variaes orbitais do planeta. No entanto, numa escala

de centenas de anos as mudanas orbitais so virtualmente

irrelevantes, e outros fatores predominam. Um exemplo a

influncia antrpica sobre o clima devido emisso de gases

de efeito estufa, que vem causando um aumento anmalo

da temperatura mdia na superfcie do planeta.

Este captulo apresenta a definio formal de forante

radiativa, do potencial de aquecimento global e do potencial

de temperatura global, que so grandezas utilizadas para pa-

dronizar uma metodologia de comparao, e que permitem

estimar quantitativamente os efeitos de diferentes agentes

climticos. O captulo apresenta uma reviso bibliogrfica de

estudos recentes, efetuados sobre o Brasil ou sobre a Amri-

ca do Sul, que identificaram alguns dos principais agentes

climticos naturais e antrpicos atuantes no pas. Embora

a inteno fosse apresentar, em nmeros, a contribuio

para a forante radiativa atribuda aos diferentes agentes, a

inexistncia de trabalhos cientficos no pas para vrios deles

trouxe outra dimenso ao captulo.

Os efeitos climticos mais significativos em escalas de

dezenas a centenas de anos, no Brasil, so os efeitos radiati-

vos de nuvens, a forante radiativa dos gases de efeito estu-

fa, a forante de mudana de uso do solo, e a dos aerossis

(fumaa) emitidos em queimadas por fontes antrpicas.

Nuvens exercem um efeito radiativo natural, mas suas

propriedades podem ser alteradas pela ao humana (e.g.,

efeitos indiretos de aerossis, mudana de propriedades da

superfcie, entre outros). Essas alteraes podem envolver

processos de retroalimentao, com possveis impactos so-

bre o ciclo hidrolgico, causando alteraes na disponibi-

lidade de gua doce, ou na frequncia de ocorrncia de

eventos extremos de precipitao, como secas ou tem-

pestades severas. Os resultados compilados neste captulo

mostram que as nuvens constituem o agente climtico mais

importante do ponto de vista de balano de radiao sobre

a Amaznia, reduzindo em at 110 wm 2 a radiao su-

perfcie, e contribuindo com cerca de +26 wm 2 no topo da

atmosfera. Isso significa que as nuvens na Amaznia atuam

causando em mdia um resfriamento da superfcie, mas

um aquecimento do planeta. Cabe ressaltar que o modo

como os estudos consideram as nuvens distribudas na

vertical desempenha um papel fundamental nos resultados

obtidos: nuvens altas tendem a contribuir com um efeito de

aquecimento do planeta, enquanto nuvens baixas tendem

a resfri-lo. Desse modo, importante destacar que esse

resultado no pode ser automaticamente estendido para

outras regies, com padres de nuvens e caractersticas de

superfcie diferentes da regio amaznica.

No Brasil, a principal fonte de gases de efeito estufa

e aerossis antrpicos a queima de biomassa, utilizada

como prtica agrcola ou na mudana da cobertura do solo.

Como tcnica agrcola, as queimadas so empregadas no

combate a pragas e na limpeza de lavouras com objetivo

de facilitar a colheita, como no caso do cultivo da cana-de-

acar. O uso de queimadas para alterao do uso do solo

observado especialmente na regio amaznica. No caso

dos gases de efeito estufa, grande parte do esforo das

pesquisas no Brasil atualmente se concentra na elaborao

de inventrios de emisso. No se encontram na literatura

cientfica estimativas de clculos da forante radiativa desses

gases considerando as condies das emisses brasileiras.

Aerossis antrpicos, emitidos principalmente em

queimadas, podem absorver e refletir a luz do Sol. Essa

interao direta entre aerossis e a luz (radiao) solar

define a forante radiativa direta de aerossis. Vrios es-

tudos quantificaram essa forante de aerossis antrpicos,

sobretudo na Amaznia. Uma mdia ponderada de alguns

dos resultados compilados neste captulo resultou em uma

forante radiativa de -8,00,5 wm 2, indicando que, em

mdia, a fumaa emitida em queimadas contribui para

resfriar o planeta, contrapondo-se parcialmente ao aqueci-

mento causado por gases de efeito estufa antrpicos.

muito importante, no entanto, ressaltar que aerossis e

gases tm escalas de tempo e espao muito diferentes: en-

quanto gases de efeito estufa tendem a se espalhar aproxi-

madamente de modo uniforme sobre o planeta, e tm

tipicamente vida mdia de centenas de anos, aerossis

emitidos em queimadas na Amaznia espalham-se sobre

grande parte do continente da Amrica do Sul, e tm vida

mdia de dias (so removidos da atmosfera e depositam-

se sobre a superfcie). Assim, a comparao das forantes

de aerossis e gases no pode ser feita diretamente.

As mudanas antrpicas no uso do solo, como, por

exemplo, o processo de longo prazo de urbanizao das

cidades brasileiras, ou a converso de florestas para a ag-

ropecuria na regio amaznica desde 1970, resultaram em

modificaes de propriedades da superfcie vegetada como,

por exemplo, o albedo (refletividade da superfcie). No caso

da Amaznia, em geral, substitui-se uma superfcie mais

escura (floresta), por superfcies mais brilhantes (e.g., plan-

taes, estradas, construes, etc.), o que implica em uma

maior frao da luz solar sendo refletida de volta ao espao.

Encontrou-se um trabalho sobre a mudana de albedo em

regies desmatadas desde 1970 na Amaznia, que estimou

em 7,30,9 wm 2 como a magnitude dessa forante an-

trpica. Note-se que esse valor semelhante forante de

aerossis antrpicos, porm, importante salientar que o

desmatamento na Amaznia tem carter virtualmente per-

manente (i.e., a maioria das reas degradadas em geral no

volta a ser recomposta como floresta primria), enquanto

aerossis de queimada tm vida mdia da ordem de dias. Es-

sas observaes indicam a necessidade de se realizar estudos

mais aprofundados sobre essa forante originada nos pro-

cessos de mudana de uso do solo, em especial incluindo-se

o efeito da urbanizao histrica e da expanso agropecuria

em nvel nacional e em vrias escalas temporais.

Aerossis tambm interagem com nuvens, modifican-

do suas propriedades. As nuvens modificadas, por sua vez,

interagem com a radiao solar. Dessa forma, define-se a

forante indireta (i.e., mediada pela interao com nuvens)

de aerossis. As estimativas de forante radiativa para os

efeitos indiretos de aerossis encontradas na literatura

apresentaram uma ampla gama de valores. A maioria dos

resultados tem sinal negativo, variando entre cerca de -9,5

a -0,02 wm 2 para diferentes tipos de superfcie, indicando

condies de resfriamento climtico. Este um tpico que

ainda necessita de mais estudos de caracterizao e verifi-

caes independentes, para que esse componente da for-

ante antrpica sobre o Brasil possa ser adequadamente

representado em modelos climticos.


No foram encontrados trabalhos avaliando a forante

radiativa no Brasil devido ao aerossol de origem urbana, ao

aerossol natural de poeira oriunda da frica, ou de erupes

vulcnicas, nem formao de trilhas de condensao pelas

atividades da aviao comercial. Essas forantes radiativas,

por ora desconhecidas, podem, ou no, serem comparveis

quelas devido a gases de efeito estufa e aerossis antrpi-

cos. Os trabalhos analisados na elaborao deste captulo

evidenciam a existncia de lacunas significativas em estudos

de forantes radiativas no Brasil. Conhecer com preciso a

magnitude dessas forantes e aprimorar a compreenso

de seus impactos resultaro em melhorias nos modelos de

previso de tempo e clima. Tais modelos so ferramentas

importantes para instrumentalizar a tomada de decises

polticas e econmicas diante das mudanas climticas que

vm atuando no pas.

Este tema abordado no Captulo 8 do GT1. Nele so descri-

tas as caractersticas e desenvolvimentos do modelo global

atmosfrico do CPTEC e modelos regionais climticos. O

Modelo de Circulao Global Atmosfrico do CPTEC/INPE,

base do Modelo Brasileiro do Sistema Climtico Global

(MBSCG), tem sido desenvolvido desde a sua verso inicial

CPTEC/COLA de 1994. A variao sazonal da precipitao,

presso ao nvel do mar, ventos em altos e baixos nveis,

bem como a estrutura vertical dos ventos e temperatura,

tm sido bem representados pelo MCGA CPTEC/COLA. Os

principais centros associados a ondas estacionrias nos dois

hemisfrios so razoavelmente bem reproduzidos. Entretan-

to, a precipitao subestimada principalmente na regio da

Amaznia e centro-sul da Amrica do Sul e superestimada

no Nordeste do Brasil e nas regies de convergncia inter-

tropical (ZCIT) e da Amrica do Sul (ZCAS). Embora erros

sistemticos sejam mais destacados nas regies tropicais,

as maiores correlaes entre anomalias de precipitao do

modelo e observadas ocorrem nessa regio, que inclui o

extremo norte do Nordeste do Brasil e leste da Amaznia.

Tendo em vista que os modelos regionais climticos

possibilitam um maior detalhamento dos cenrios climti-

cos fornecidos pelos modelos globais, que geralmente

apresentam baixa resoluo espacial e menor custo com-

putacional, vrios estudos, com diferentes modelos, tm

sido realizados ao longo dos ltimos anos.

Por exemplo, Marengo et al. (2009), utilizando trs mod-

elos regionais (hadRM3P, Eta-CCS e RegCM3) cujas simula-

es foram realizadas com as mesmas condies de con-

torno do modelo global hadAM3P, obtiveram simulaes

do clima atual e projees de clima futuro para o final deste

sculo sobre a Amrica do Sul (AS). Em relao ao clima

atual, os autores mostraram que os modelos tm um vis

negativo de precipitao na parte mais setentrional da AS e

tambm um vis negativo que domina quase todo o conti-

nente, com exceo da parte mais central, que se mostrou

mais dependente da sazonalidade. Os resultados indicaram

que o Eta-CCS apresenta um maior aquecimento no oeste

da Amaznia quando comparado aos modelos RegCM3 e

hadRM3P, enquanto que estes ltimos apresentam maior

c ap tulo 8aval i ao de modelos globa i s e reg iona i s c l imt icos

Questo 7: Qual a capacidade dos modelos numricos em reproduzir o clima presente e futuro sobre o Brasil e a Amrica do Sul?

aquecimento na regio leste da Amaznia. Os autores de-

stacam ainda que as projees destes modelos diferem em

relao s regies onde so verificados os maiores aqueci-

mentos (acima de 8C), por exemplo, na Amaznia oriental

ou na Amaznia ocidental, dependendo do modelo regional

utilizado. Conforme mencionado em Marengo et al. (2010,

2011), estas incertezas s podem ser reduzidas com avanos

no conhecimento do sistema climtico.

Vrios estudos utilizando modelos globais atmosfricos

e acoplados e regionais climticos abordaram fenmenos

meteorolgicos que atuam na AS, em particular no Brasil.

Por exemplo, com relao Zona de Convergncia do

Atlntico Sul (ZCAS), os trabalhos de Pesquero (2009) e

Pesquero et al. (2009), que utilizaram o modelo Eta aninha-

do s condies do hadAM3P, verificaram a capacidade do

modelo em reproduzir a circulao de mono da Amrica

do Sul e a frequncia de eventos de ZCAS, tanto no clima

presente (1961-1990), quanto no clima futuro (2070-2099),

utilizando-se o cenrio A1B do IPCC-SRES. Os resultados

indicaram no haver diferenas importantes entre os fluxos

de umidade em toda a estao chuvosa, quando compara-

dos aos perodos de ZCAS sobre a Regio SE. No entanto,

em relao a precipitaes intensas, constatou-se a ocor-

rncia de valores de precipitao entre 90 e 140 mm/dia em

diversas situaes do clima futuro.

Outro fenmeno de importncia para o clima da AS o

jato de Baixo Nvel (jBN). Os resultados de Soares e Maren-

go (2009), com a utilizao do modelo hadRM3P, indicar-

am um total de 169 casos de jBNs detectados no perodo

1980-1989, enquanto que as ocorrncias entre 2080 e 2089

totalizaram 224, evidenciando assim o impacto do SRES A2

na frequncia de ocorrncia de jBNs da AS.

Apesar dos acelerados avanos tericos e computacio-

nais verificados nos ltimos anos, as projees climticas

so cercadas de imperfeies e incertezas, oriundas da

prpria dinmica do sistema climtico. Existem pelo menos

duas principais fontes de incerteza inerentes s projees

do clima: aquelas relacionadas aos cenrios de emisses,

e modelagem do clima e suas parametrizaes. Embora

os cenrios de emisses sejam baseados em um conjunto

de suposies coerentes e fisicamente consistentes sobre

suas forantes, tais como demografia, desenvolvimento

socioeconmico e mudanas tecnolgicas, no se pode

afirmar exatamente como estes vo evoluir ao longo das

prximas dcadas. Em relao s incertezas na modelagem

do clima, tcnicas diferentes de regionalizao e/ou pa-

rametrizao podem produzir diferentes respostas locais,

ainda que todas as simulaes sejam foradas pelo mesmo

modelo global, alm da possibilidade de erros advindos

dos prprios MCGs.


Cenrios futuros do clima so projees ou simulaes

geradas por modelos que levam em considerao os dife-

rentes cenrios de emisses globais de gases do efeito

estufa (GEE) propostos pelo IPCC. Atualmente, a melhor

ferramenta cientfica disponvel para a gerao das pro-

jees de mudanas ambientais o downscaling (region-

alizao) dinmico, cuja tcnica consiste em usar um mod-

elo climtico regional aninhado a um modelo climtico

global (maiores detalhes sobre modelagem encontram-se

no Captulo 9). Os resultados cientficos consensuais das

projees regionalizadas de clima nos diferentes biomas

do Brasil, considerando os perodos de incio (2011-2040),

meados (2041-2070) e final (2071-2100) do sculo xxI, so

sumariados neste captulo.

Em geral, as projees climticas possuem desem-

penho (skill) relativamente melhor nos setores norte/

nordeste (Amaznia e Caatinga) e sul (Pampa) do Brasil,

e desempenho pior no centro-oeste e sudeste (Cerrado,

Pantanal e Mata Atlntica). As projees consensuais

para os biomas brasileiros, baseadas nos resultados

cientficos de modelagem climtica global e regional,

so as seguintes:

AMAZNIA Redues percentuais de -10% na distri-

buio de chuva e aumento de temperatura de 1 a 1,5C

at 2040, mantendo a tendncia de diminuio de -25%

a -30% nas chuvas e aumento de temperatura entre 3 e

3,5C no perodo 2041-2070, sendo que no final do scu-

lo (2071-2100) as mudanas so mais crticas, com clima

significativamente menos chuvoso (reduo de -40% a

-45% nas chuvas) e muito mais quente (aumento de 5

a 6C de temperatura). Enquanto tais modificaes de

clima associadas s mudanas globais podem compro-

meter o bioma em longo prazo (final do sculo), no

obstante, a questo atual do desmatamento decorrente

das intensas atividades de uso da terra representa uma

ameaa mais imediata para a Amaznia. Estudos obser-

vacionais e de modelagem numrica sugerem que, caso

o desmatamento alcance 40% na regio, se esperam

mudanas drsticas no ciclo hidrolgico, com reduo

de -40% na pluviometria durante os meses de julho a

novembro, prolongando a durao da estao seca, bem

como provocando aquecimento superficial em at 4C.

Assim, as mudanas regionais pelo efeito do desmata-

mento somam-se quelas provenientes das mudanas

globais, constituindo, portanto, condies propcias

prevalncia de vegetao do tipo cerrado, sendo que

esse problema de savanizao da Amaznia tende a ser

mais crtico na poro oriental.

CAATINGA Aumento de 0,5 a 1C na temperatura do

ar e decrscimo entre -10% e -20% na chuva durante as

prximas trs dcadas (at 2040), com aumento gradual

de temperatura para 1,5 a 2,5C e diminuio entre -25%

e -35% nos padres de chuva no perodo de 2041-2070.

No final do sculo (2071-2100) as projees indicam

condies significativamente mais quentes (aumento de

temperatura entre 3,5 e 4,5C) e agravamento do dficit

hdrico regional com diminuio de praticamente metade

(-40 a -50%) da distribuio de chuva.

c ap tulo 9mudanas ambientais de curto e longo prazo: projees e atribuio

Questo 8: Quais as mudanas climticas projetadas para curto e longo prazo que iro afetar os principais biomas brasileiros?

CERRADO Aumento de 1C na temperatura superficial

com diminuio percentual entre -10% a -20% na pre-

cipitao durante as prximas trs dcadas (at 2040). Em

meados do sculo (2041-2070) espera-se aumento entre

3 e 3,5C da temperatura do ar e reduo entre -20% e

-35% da pluviometria. No final do sculo (2071-2100) o

aumento de temperatura atinge valores entre 5 e 5,5C

e a retrao na distribuio de chuva mais crtica, com

diminuio entre -35% e -45%..

PANTANAL Aumento de 1C na temperatura e diminuio

entre -5% e -15% nos padres de chuva at 2040, man-

tendo a tendncia de reduo das chuvas para valores entre

-10% e -25% e aumento de 2,5 a 3C de temperatura em

meados do sculo (2041-2070). No final do sculo (2071-

2100), predominam condies de aquecimento intenso (au-

mento de temperatura entre 3,5 e 4,5C), com diminuio

acentuada nos padres de chuva de -35% a -45%.

MATA ATLNTICA Como este bioma abrange reas des-

de o sul, sudeste at o nordeste brasileiro, as projees

apontam dois regimes distintos. Poro Nordeste (NE):

Aumento relativamente baixo nas temperaturas de 0,5 a

1C e decrscimo nas chuvas em torno de -10% at 2040,

mantendo a tendncia de aquecimento entre 2 e 3C e

diminuio pluviomtrica entre -20% e -25% em meados

do sculo (2041-2070). Para o final do sculo (2071-2100),

esperam-se condies de aquecimento intenso (aumento

de 3 a 4C) e diminuio entre -30% e -35% nos pa-

dres de chuva regional. Poro Sul/Sudeste (S/SE): At

2040 as projees indicam aumento relativamente baixo

de temperatura entre 0,5 e 1C, com intensificao nos

padres de chuva em torno de 5% a 10%. Em medos do

sculo (2041-2070), continuam as tendncias de aumento

gradual de 1,5 a 2C na temperatura e de 15% a 20% nas

chuvas, sendo que essas tendncias se acentuam no final

do sculo (2071-2100), com padres de clima entre 2,5 e

3C mais quente e entre 25% a 30% mais chuvoso.

PAMPA No perodo at 2040 prevalecem condies de

clima regional de 5% a 10% mais chuvoso e at 1C mais

quente, mantendo a tendncia de aquecimento entre 1

e 1,5C e intensificao das chuvas entre 15% e 20%

at meados do sculo (2041-2070). No final do sculo

(2071-2100) as projees so mais agravantes com au-

mento de temperatura de 2,5 a 3C e chuvas de 35% a

40% acima do normal.

Em virtude do alto grau de vulnerabilidade das regies

norte e nordeste do Brasil, ressalta-se que as projees

mais preocupantes para o final do sculo so para os

biomas Amaznia e Caatinga, cujas tendncias de aqueci-

mento na temperatura do ar e de diminuio nos padres

regionais de chuva so maiores do que a variao mdia

global. Em termos de atribuio de causa fsica, sugere-se

que essa mudana climtica de reduo na pluviometria

se associa aos padres ocenicos tropicais anomalamente

mais aquecidos sobre o Pacfico e o Atlntico (esperados

num clima futuro de aquecimento global), os quais modi-

ficam o regime de vento de forma a induzir diminuio no

transporte de umidade e prevalncia de circulao atmos-

frica descendente (clulas de hadley e walker) sobre o

Brasil tropical, inibindo a formao de nuvens convectivas e

explicando assim as condies de chuva abaixo do normal.


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O b s e r v a e s A m b i e n ta i s At m o s f r i c a s e d e

P r o p r i e d a d e s d aS u p e r f c i e

2

Autores Principais

Alice M. Grimm - UFPR; Gilvan Sampaio - INPE

Autores Revisores

Gilberto Fisch IEA/CTA; Maria Cristina Forti - INPE

Autores Colaboradores

Celso von Randow INPE; Expedito Ronald Gomes Rebello INMET; Francinete

Francis Lacerda ITEP/PE; Francisco de Assis Diniz INMET; Gabriel Blain IAC/SP;

Guillermo Obregn INPE; Iracema Cavalcanti INPE; Jos Fernando Pesquero

INPE; Leila Maria Vespoli Carvalho UCSB; Lincoln Muniz Alves INPE;

Manoel Ferreira Cardoso INPE; Orivaldo Brunini IAC/SP;

Osmar Pinto Jnior INPE; Prakki Satyamurty - UEA.


Neste captulo so apresentados resultados observacionais a respeito de variaes de parmetros ambientais que po-

dem representar efeitos da variabilidade climtica natural de longo perodo e, em alguns casos, indicaes de efeitos da

ao humana. As sries temporais climticas so um produto de interaes complexas do sistema climtico terrestre,

representando um efeito combinado de oscilaes intra e interanuais, decenais/ interdecenais e at escalas de tempo

maiores (por exemplo, milhares a milhes de anos), que so naturais do sistema climtico. A separao dessas variaes

naturais das alteraes antropognicas no uma tarefa fcil, e talvez nem possvel na maioria dos casos, tendo em vista

que tais resultados so geralmente baseados em sries temporais de observaes feitas durante perodos relativamente

curtos, bem inferiores s escalas de tempo paleoclimatolgicas, tratadas no Captulo 4. Portanto, necessrio cautela na

atribuio das causas das variaes observadas. De qualquer maneira, quer sejam variaes naturais que venham a ser

revertidas aps uma ou mais dcadas, quer sejam reais tendncias causadas por ao humana, tais variaes necessitam

ser conhecidas para que seja possvel planejar a adaptao a elas, para enfrent-las em seus aspectos negativos ou delas

tirar o mximo proveito. A magnitude tanto das variaes naturais como das mudanas climticas antropognicas tem

repercusses para a sociedade, uma vez que diversas atividades econmicas, particularmente, a hidroeletricidade e a

agricultura, so afetadas com variaes de longo prazo, principalmente do elemento climtico precipitao.

S u m r i o E x e c u t i v o

Observaes ambientais atmosfricas e de propriedades da superfcie 37

Observaes ambientais atmosfricas e de propriedades da superfcie 39

2 . 1padres de var iab ilidade do clima

2 .1.1 PADRE S DE VAR IAB I L I DADE DO C L I MA


importante caracterizar, no contexto deste captulo, a vari-

abilidade natural do clima na Amrica do Sul, tendo em vista

que esta bastante significativa e pode, muitas vezes, ser

confundida com tendncias climticas associadas com mu-

dana climtica antropognica. Essa variabilidade climtica

natural um modulador de baixa frequncia da variabili-

dade sintica diretamente ligada aos sistemas de tempo e

influencia tambm a frequncia de eventos extremos.

A caracterizao desta variabilidade ser feita basi-

camente em termos das variaes de precipitao, pois

so estas as mais documentadas. Antes de apresentar

as variaes climticas, interessante revisar os aspec-

tos bsicos dos regimes de precipitao na Amrica do

Sul, com foco no Brasil, para que

base científica das mudanças climáticas

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