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44.5D: Efeitos Passados ​​e Presentes das Mudanças Climáticas - Biologia

44.5D: Efeitos Passados ​​e Presentes das Mudanças Climáticas - Biologia


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Os resultados das mudanças climáticas, passadas e presentes, foram documentados e incluem a extinção de espécies, aumento do nível do mar e efeitos sobre os organismos.

objetivos de aprendizado

  • Descreva os efeitos das mudanças climáticas atuais e geológicas

Pontos chave

  • O aquecimento global tem sido associado a pelo menos um evento de extinção em todo o planeta durante o passado geológico; os cientistas estimam que, durante o período Permiano, aproximadamente 70 por cento das espécies vegetais e animais terrestres, juntamente com 84 por cento das espécies marinhas, foram extintas.
  • A recessão das geleiras e o derretimento das calotas polares são efeitos diretos da atual mudança climática global, levando ao aumento do nível do mar global; À medida que as geleiras e as calotas polares derretem, há uma contribuição significativa de água líquida que antes era congelada.
  • Mudanças na temperatura e na precipitação estão fazendo com que as plantas floresçam mais cedo, antes que seus insetos polinizadores surgissem; O sincronismo incompatível de plantas e polinizadores pode resultar em efeitos prejudiciais ao ecossistema.
  • Esse sincronismo incompatível de plantas e polinizadores pode resultar em efeitos prejudiciais ao ecossistema porque, para a sobrevivência contínua, as plantas polinizadas por insetos devem florescer quando seus polinizadores estão presentes.

Termos chave

  • fenologia: o estudo do efeito do clima nos fenômenos biológicos periódicos
  • Permian: de um período geológico dentro da era Paleozóica; compreende as épocas Cisural, Guadalupiana e Lopingiana de cerca de 280 a 248 milhões de anos atrás

Resultados documentados das mudanças climáticas: passado e presente

Os cientistas têm evidências geológicas das consequências das mudanças climáticas ocorridas há muito tempo. Os fenômenos modernos, como o recuo das geleiras e o derretimento do gelo polar, causam um aumento contínuo no nível do mar. Mudanças no clima podem afetar negativamente os organismos.

Efeitos geológicos da mudança climática

O aquecimento global tem sido associado a pelo menos um evento de extinção em todo o planeta durante o passado geológico. O evento de extinção do Permiano ocorreu cerca de 251 milhões de anos atrás, no final do período geológico de aproximadamente 50 milhões de anos conhecido como período Permiano. Este período geológico foi um dos três períodos mais quentes da história geológica da Terra. Os cientistas estimam que aproximadamente 70 por cento das espécies vegetais e animais terrestres e 84 por cento das espécies marinhas se extinguiram, desaparecendo para sempre perto do final do período Permiano. Podem não foram capazes de sobreviver à mudança climática do Permiano.

Efeitos atuais da mudança climática

Uma série de eventos globais ocorreram que podem ser atribuídos às mudanças climáticas recentes durante nossas vidas. O Parque Nacional Glacier em Montana, entre outros, está passando pelo retrocesso de muitas de suas geleiras, um fenômeno conhecido como recessão glaciar. Em 1850, a área continha aproximadamente 150 geleiras. Em 2010, no entanto, o parque continha apenas cerca de 24 geleiras com mais de 10 hectares. Uma dessas geleiras é a Geleira Grinnell no Monte Gould. Entre 1966 e 2005, o tamanho da geleira Grinnell diminuiu 40%. Da mesma forma, a massa dos mantos de gelo na Groenlândia e na Antártica está diminuindo: a Groenlândia perdeu 150-250 km3 de gelo por ano entre 2002 e 2006. Além disso, o tamanho e a espessura do gelo marinho do Ártico estão diminuindo.

Essa perda de gelo está levando ao aumento do nível do mar global. Em média, o mar está subindo a uma taxa de 1,8 mm por ano. No entanto, entre 1993 e 2010, a taxa de aumento do nível do mar variou entre 2,9 e 3,4 mm por ano. Uma variedade de fatores afetam o volume de água no oceano, incluindo a temperatura da água (a densidade da água está relacionada à sua temperatura) e a quantidade de água encontrada em rios, lagos, geleiras, calotas polares e gelo marinho . À medida que as geleiras e as calotas polares derretem, há uma contribuição significativa de água líquida que antes era congelada.

Além de algumas condições abióticas que mudam em resposta às mudanças climáticas, muitos organismos também estão sendo afetados pelas mudanças na temperatura. A temperatura e a precipitação desempenham papéis importantes na determinação da distribuição geográfica e da fenologia de plantas e animais. A fenologia é o estudo dos efeitos das condições climáticas no momento de eventos periódicos do ciclo de vida, como a floração das plantas ou a migração dos pássaros. Os pesquisadores demonstraram que 385 espécies de plantas na Grã-Bretanha estão florescendo 4,5 dias antes do que foi registrado durante os 40 anos anteriores. Além disso, as espécies polinizadas por insetos tinham maior probabilidade de florescer mais cedo do que as espécies polinizadas pelo vento. O impacto das mudanças na data de floração seria mitigado se os insetos polinizadores surgissem mais cedo. Esse sincronismo incompatível de plantas e polinizadores pode resultar em efeitos prejudiciais ao ecossistema porque, para a sobrevivência contínua, as plantas polinizadas por insetos devem florescer quando seus polinizadores estão presentes.


Impactos do clima na saúde humana

Em 2016, o U.S. Global Change Research Program produziu um relatório que analisou os impactos das mudanças climáticas globais na saúde humana nos Estados Unidos. O relatório conclui que:

  • A mudança climática é uma ameaça significativa à saúde do povo americano.
  • As mudanças climáticas podem afetar a saúde humana de duas maneiras principais: primeiro, alterando a gravidade ou frequência dos problemas de saúde que já são afetados pelo clima ou fatores meteorológicos e, segundo, criando problemas de saúde ou ameaças à saúde sem precedentes ou imprevistos em lugares ou épocas do ano em que não ocorreram anteriormente.
  • Todo americano é vulnerável aos impactos na saúde associados às mudanças climáticas, mas algumas populações serão especialmente afetadas. Esses grupos incluem os pobres, algumas comunidades de cor, grupos de imigrantes e com proficiência limitada em inglês, povos indígenas, crianças e mulheres grávidas, idosos, grupos ocupacionais vulneráveis, pessoas com deficiência e pessoas com condições médicas.

2. Como os cientistas sabem o que sabem?

Quando se trata de clima, sabemos muito. O segundo ano mais quente já registrado foi 2019 e encerrou a década mais quente registrada. As temperaturas dos oceanos também estão subindo, atingindo um pico também em 2019, e aumentando mais rápido do que o estimado anteriormente.

As mudanças nas últimas décadas são gritantes, deixando claro que o clima do planeta está esquentando e que é a atividade humana por trás do aumento da temperatura. Mas os cientistas também podem olhar para trás ainda mais para descobrir as temperaturas na Terra antes de qualquer ser humano estar vivo.

Entender como os cientistas descobrem o que está acontecendo com o clima é uma parte interessante de ser um repórter do clima. Meu equipamento favorito é indiscutivelmente um batitermógrafo, essencialmente um termômetro de água aberta, simplesmente porque é uma palavra divertida de se dizer. Instrumentos como esse, junto com os dispositivos conectados por GPS na rede global de flutuadores Argo, são como os pesquisadores monitoram a temperatura do oceano.

Para relatórios anuais de temperatura, os cientistas contam com um registro histórico de temperatura - alguém ou alguma máquina medindo as temperaturas diárias. É assim que sabemos, por exemplo, que 2019 foi mais quente do que 1942. Mas o registro de temperatura remonta a 1800 para grande parte do mundo e tem algumas lacunas. Para cobri-los, e para olhar para trás ainda mais, os pesquisadores contam com medidas proxy ou indiretas.

Da mesma forma que os dados sobre o consumo diário de asas de frango podem nos ajudar a descobrir as datas do Super Bowl aos domingos, coisas como amostras de gelo, anéis de árvores, corais, pólen e depósitos de cavernas podem nos ajudar a entender como o clima se comportou em passado, disse Jacquelyn Gill, paleoecologista e professora associada da Universidade do Maine.

“Gosto de pensar nisso como perícia ambiental”, disse Gill. “Em vez de observar diretamente o passado, usamos algumas das mesmas ferramentas que os cientistas forenses usam para reconstruir o meio ambiente ao longo do tempo.”

Por exemplo, algumas espécies de árvores podem viver por milhares de anos. Quando cortados, seus anéis, que se assemelham a um alvo no toco de uma árvore, podem indicar aos pesquisadores não apenas as temperaturas anteriores, mas também os níveis de umidade de ano para ano.

“Não estamos apenas supondo como as árvores registram o clima em seus anéis porque temos um século ou mais de medições reais que podemos comparar aos anéis de árvores”, disse o Dr. Gill.

Em regiões do norte, como o Ártico, os pesquisadores contam com outra forma de vida: minúsculos mosquitos que passam anos vivendo em lagos como larvas antes de se transformarem em insetos alados. À medida que crescem, eles perdem partes de seus exoesqueletos, que são bem preservados nos sedimentos dos lagos. Se as amostras de sedimentos passarem de camadas que contêm espécies que preferem temperaturas mais frias para camadas com espécies que preferem mais quentes, é um sinal de que as temperaturas aumentaram.

O uso de vários registros significa que os cientistas podem validar suas descobertas, disse Gill. Com anéis de árvores, sedimentos de lagos e núcleos de gelo da mesma região, você pode "olhar através desses diferentes proxies e ver onde você tem um bom acordo e onde não."

Mas para medir os níveis de emissões climáticas causadas pelo homem, os pesquisadores têm outras ferramentas.

Desde 1958, um observatório próximo ao topo do vulcão Mauna Loa, no Havaí, registra a quantidade de dióxido de carbono no ar e, mais recentemente, observatórios no Alasca, Samoa e no Pólo Sul também registram medições. Os dados também são coletados de oito torres altas localizadas nos Estados Unidos, pequenas aeronaves e voluntários em cerca de 50 locais em todo o mundo. Como o dióxido de carbono que vem da queima de petróleo e carvão é ligeiramente diferente do carbono que vem de animais e plantas vivos, os pesquisadores sabem que a queima de combustíveis fósseis está por trás do aumento.

Se você está percebendo muita redundância em como os pesquisadores entendem o clima, esse é o ponto. Eles não estão usando uma única peça de dados, mas muitas peças para costurar uma imagem abrangente que aponta em uma única direção: o clima está esquentando e os humanos estão causando isso.


Conteúdo

O aquecimento global se refere ao aumento de longo prazo na temperatura média do sistema climático da Terra. É um aspecto importante da mudança climática e foi demonstrado pelo registro instrumental da temperatura, que mostra o aquecimento global de cerca de 1 ° C desde o período pré-industrial, [27] embora a maior parte (0,9 ° C) tenha ocorrido desde então. 1970. [28] Uma grande variedade de proxies de temperatura juntos provam que o século 20 foi o mais quente registrado nos últimos 2.000 anos. Comparado com a variabilidade climática do passado, o aquecimento atual também é mais coerente globalmente, afetando 98% do planeta. [26] [29] O impacto no meio ambiente, nos ecossistemas, no reino animal, na sociedade e na humanidade depende de quanto mais a Terra aquece. [30]

O Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) concluiu: "É extremamente provável que a influência humana tenha sido a causa dominante do aquecimento observado desde meados do século 20". [31] Isso foi causado principalmente pela queima de combustíveis fósseis, o que levou a um aumento significativo na concentração de GEEs na atmosfera. [32]

Cenários de emissão

Consumidores individuais, tomadores de decisões corporativas, as indústrias de combustíveis fósseis, as respostas do governo e a extensão em que diferentes países concordam em cooperar têm um impacto profundo na quantidade de gases de efeito estufa que o mundo emite. Conforme a crise e as técnicas de modelagem evoluíram, o IPCC e outros cientistas do clima tentaram várias ferramentas diferentes para estimar as prováveis ​​emissões de gases do efeito estufa no futuro.

Vias de concentração representativas (RCPs) foram baseadas em possíveis diferenças no forçamento radiativo ocorrendo nos próximos 100 anos, mas não incluem "narrativas" socioeconômicas para acompanhá-los. [33] Outro grupo de cientistas do clima, economistas e modeladores de sistemas de energia adotou uma abordagem diferente, conhecida como Caminhos Socioeconômicos Compartilhados (SSPs), baseada em como fatores socioeconômicos, como população, crescimento econômico, educação, urbanização e a taxa de desenvolvimento tecnológico podem mudar ao longo do próximo século. Os SSPs descrevem cinco trajetórias diferentes que descrevem desenvolvimentos climáticos futuros na ausência de novas políticas ambientais além daquelas em vigor hoje. Eles também exploram as implicações de diferentes cenários de mitigação das mudanças climáticas. [34]

Projeções de aquecimento

A variação nas projeções de temperatura reflete parcialmente a escolha do cenário de emissões e o grau de "sensibilidade climática". [35] A magnitude projetada do aquecimento até 2100 está intimamente relacionada ao nível de emissões cumulativas ao longo do século 21 (ou seja, emissões totais entre 2000 e 2100). [36] Quanto mais altas forem as emissões cumulativas durante este período de tempo, maior será o nível de aquecimento projetado para ocorrer. [36] A sensibilidade ao clima reflete a incerteza na resposta do sistema climático às emissões passadas e futuras de GEE. [35] Estimativas mais altas de sensibilidade ao clima levam a um aquecimento projetado maior, enquanto estimativas mais baixas levam a um aquecimento menos projetado. [37]

O Quinto Relatório do IPCC afirma que, em relação à média do ano 1850 a 1900, a mudança da temperatura global da superfície até o final do século 21 deve exceder 1,5 ° C e pode muito bem ultrapassar 2 ° C para todos os cenários de RCP, exceto RCP2.6 . É provável que exceda 2 ° C para RCP6.0 e RCP8.5, e mais provável do que não exceda 2 ° C para RCP4.5. O caminho com as maiores emissões de gases de efeito estufa, RCP8.5, levará a um aumento de temperatura de cerca de 4,3˚C até 2100. [38] O aquecimento continuará além de 2100 em todos os cenários RCP, exceto RCP2.6. [39] Mesmo que as emissões fossem drasticamente reduzidas durante a noite, o processo de aquecimento é irreversível porque o CO
2 leva centenas de anos para quebrar, e as temperaturas globais permanecerão perto de seu nível mais alto por pelo menos os próximos 1.000 anos. [40] [41]

As políticas de mitigação atualmente em vigor resultarão em um aquecimento de cerca de 2,9 ° C acima dos níveis pré-industriais. Se todas as promessas e metas incondicionais já feitas pelos governos forem cumpridas, a temperatura aumentará 2,4 ° C. Se todos os 131 países que realmente adotaram ou apenas consideram adotar a meta de zero líquido, a atingirem, a temperatura aumentará 2,0 ° C. No entanto, se os planos atuais não forem realmente implementados, o aquecimento global deverá atingir 4,1 ° C a 4,8 ° C até 2100. Há uma lacuna substancial entre os planos e compromissos nacionais e as ações reais tomadas até agora pelos governos em todo o mundo. [42]

De acordo com o relatório da Organização Meteorológica Mundial de 2021, há 44% de chance de que a temperatura global ultrapasse temporariamente o limite de 1,5 já nos anos de 2021 a 2026. [43]

Aquecimento no contexto do passado da Terra

Um dos métodos que os cientistas usam para prever os efeitos das mudanças climáticas causadas pelo homem é investigar as mudanças naturais anteriores no clima. [44] Os cientistas usaram vários dados "proxy" para avaliar as mudanças no clima ou paleoclima anterior da Terra. [45] Fontes de dados proxy incluem registros históricos como anéis de árvores, núcleos de gelo, corais e sedimentos oceânicos e lacustres. [45] Os dados mostram que o aquecimento recente superou qualquer coisa nos últimos 2.000 anos. [46]

Até o final do século 21, as temperaturas podem aumentar para um nível não experimentado desde meados do Plioceno, cerca de 3 milhões de anos atrás. [47] Naquela época, as temperaturas globais médias eram cerca de 2–4 ° C mais altas do que as temperaturas pré-industriais, e o nível médio global do mar estava até 25 metros mais alto do que é hoje. [48]

Uma ampla gama de evidências mostra que o sistema climático aqueceu. [50] A evidência do aquecimento global é mostrada nos gráficos (abaixo à direita) da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA). Alguns dos gráficos mostram uma tendência positiva, por exemplo, aumento da temperatura na terra e no oceano e aumento do nível do mar. Outros gráficos mostram uma tendência negativa, como a diminuição da cobertura de neve no hemisfério norte e o declínio do gelo do mar Ártico, ambos indicativos do aquecimento global. A evidência de aquecimento também é aparente em sistemas vivos (biológicos), como mudanças na distribuição da flora e da fauna em direção aos pólos. [51]

O aquecimento induzido pelo homem pode levar a mudanças em grande escala, abruptas e / ou irreversíveis nos sistemas físicos. [52] [53] Um exemplo disso é o derretimento das camadas de gelo, que contribui para o aumento do nível do mar e continuará por milhares de anos. [54] A probabilidade de o aquecimento ter consequências imprevistas aumenta com a taxa, magnitude e duração das mudanças climáticas. [55]

Efeitos no clima

O aquecimento global leva a um aumento de eventos climáticos extremos, como ondas de calor, secas, ciclones, nevascas e tempestades. [56] Esses eventos continuarão a ocorrer com mais frequência e com maior intensidade. [57] Os cientistas não apenas determinaram que as mudanças climáticas são responsáveis ​​por tendências nos padrões climáticos, mas alguns eventos climáticos extremos individuais também foram diretamente atribuídos às mudanças climáticas. [58]

Precipitação

As temperaturas mais altas levam ao aumento da evaporação e da secagem da superfície. À medida que o ar esquenta, sua capacidade de retenção de água também aumenta, principalmente sobre os oceanos. Em geral, o ar pode reter cerca de 7% a mais de umidade para cada 1 ° C de aumento de temperatura. [35] Nos trópicos, há um aumento de mais de 10% na precipitação para um aumento de 1 ° C na temperatura. [59] Mudanças já foram observadas na quantidade, intensidade, frequência e tipo de precipitação. Aumentos generalizados na precipitação intensa ocorreram mesmo em lugares onde a quantidade total de chuva diminuiu. [60]

As projeções de mudanças futuras na precipitação mostram aumentos gerais na média global, mas com mudanças substanciais em onde e como a precipitação cai. [35] As projeções sugerem uma redução na precipitação nas regiões subtropicais e um aumento na precipitação nas latitudes subpolares e em algumas regiões equatoriais. Em outras palavras, as regiões que estão atualmente secas em geral se tornarão ainda mais secas, enquanto as regiões que estão atualmente úmidas em geral se tornarão ainda mais úmidas. [61] Embora o aumento da precipitação não ocorra em todos os lugares, os modelos sugerem que a maior parte do mundo terá um aumento de 16–24% na intensidade da forte precipitação até 2100. [62]

Temperaturas

Conforme descrito na primeira seção, as temperaturas globais aumentaram 1 ° C e espera-se que aumentem ainda mais no futuro. [27] [39] Na maioria das áreas terrestres desde 1950, é muito provável que em todas as épocas do ano, tanto os dias quanto as noites tenham se tornado mais quentes devido às atividades humanas.[63] As temperaturas noturnas aumentaram mais rapidamente do que as temperaturas diurnas. [64] Nos Estados Unidos desde 1999, dois recordes de clima quente foram estabelecidos ou quebrados para cada frio. [65] [66]

A mudança climática futura incluirá mais dias muito quentes e menos dias muito frios. [63] É muito provável que a frequência, comprimento e intensidade das ondas de calor aumentem na maioria das áreas terrestres. [63] O maior crescimento nas emissões antropogênicas de GEE causaria extremos de temperatura mais frequentes e severos. [67]

Ondas de calor

O aquecimento global aumenta a probabilidade de eventos climáticos extremos, como ondas de calor [68] [69], onde a temperatura máxima diária excede a temperatura máxima média em 5 ° C (9 ° F) por mais de cinco dias consecutivos. [70]

Nos últimos 30–40 anos, as ondas de calor com alta umidade tornaram-se mais frequentes e severas. As noites extremamente quentes dobraram de frequência. A área em que verões extremamente quentes são observados aumentou 50-100 vezes. Essas mudanças não são explicadas pela variabilidade natural e são atribuídas pelos cientistas do clima à influência das mudanças climáticas antropogênicas. Ondas de calor com alta umidade representam um grande risco para a saúde humana, enquanto ondas de calor com baixa umidade levam a condições de seca que aumentam os incêndios florestais. A mortalidade por calor extremo é maior do que a mortalidade por furacões, raios, tornados, inundações e terremotos juntos. [71]

Ciclones tropicais

O aquecimento global não só causa mudanças nos ciclones tropicais, mas também pode piorar alguns impactos causados ​​pelo aumento do nível do mar. Projeta-se que a intensidade dos ciclones tropicais (furacões, tufões, etc.) aumente globalmente, com a proporção de ciclones tropicais das categorias 4 e 5 aumentando. Além disso, prevê-se que a taxa de precipitação aumente, mas as tendências na frequência futura à escala global ainda não são claras. [72] [73] As mudanças nos ciclones tropicais provavelmente variam de acordo com a região. [72]

Em terra

No ano de 2019, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas emitiu um Relatório Especial sobre Mudanças Climáticas e Terras. As principais afirmações do relatório incluem:

  • Os humanos afetam 70% das terras livres de gelo, que desempenham um papel fundamental no suprimento das necessidades dos humanos e no sistema climático.
  • O abastecimento global de alimentos aumentou o que aumentou a emissão de GEE, mas 25% - 30% dos alimentos são perdidos, 2 bilhões de adultos sofrem de excesso de peso, enquanto 821 milhões de pessoas sofrem de fome.
  • A taxa de erosão do solo é de 10 a 20 vezes maior do que a taxa de acúmulo de solo em áreas agrícolas que usam o plantio direto. Em áreas com cultivo, é 100 vezes maior. A mudança climática aumenta a degradação da terra e a desertificação.
  • Nos anos 1960 - 2013 a área de terras áridas em seca, aumentou 1% ao ano.
  • No ano de 2015, cerca de 500 milhões de pessoas viviam em áreas que foram afetadas pela desertificação nos anos 1980-2000.
  • As pessoas que vivem nas áreas afetadas pela degradação do solo e pela desertificação são "cada vez mais afetadas negativamente pelas alterações climáticas".

IPCC SRCCL 2019, págs. 7, 8 Resumo do IPCC SRCCL para formuladores de políticas 2019, pág. 7,8 harvnb error: no target: CITEREFIPCC_SRCCL_Summary_for_Policymakers2019 (ajuda)

A mudança climática também fará com que o solo aqueça. Por sua vez, isso pode fazer com que o tamanho da população de micróbios do solo aumente dramaticamente de 40 a 150%. Condições mais quentes favorecem o crescimento de certas espécies de bactérias, mudando a composição da comunidade bacteriana. O dióxido de carbono elevado aumentaria as taxas de crescimento das plantas e dos micróbios do solo, desacelerando o ciclo do carbono no solo e favorecendo os oligotróficos, que têm crescimento mais lento e são mais eficientes em termos de recursos do que os copiotróficos. [74]

Inundação

O ar mais quente retém mais vapor de água. Quando isso se transforma em chuva, tende a vir em fortes chuvas, potencialmente levando a mais inundações. Um estudo de 2017 descobriu que o pico de precipitação está aumentando entre 5 e 10% para cada aumento de um grau Celsius. [76] Nos Estados Unidos e em muitas outras partes do mundo, houve um aumento acentuado nos eventos de chuvas intensas que resultaram em inundações mais severas. [77] As estimativas do número de pessoas em risco de inundação costeira devido ao aumento do nível do mar causado pelo clima variam de 190 milhões, [78] a 300 milhões ou mesmo 640 milhões em um cenário de pior caso relacionado à instabilidade da Antártica folha de gêlo. [79] [80] estima-se que o manto de gelo da Groenlândia tenha atingido um ponto sem retorno, continuando a derreter mesmo se o aquecimento parar. Com o tempo, isso submergiria muitas das cidades costeiras do mundo, incluindo ilhas baixas, especialmente combinadas com tempestades e marés altas. [81]

Secas

As mudanças climáticas afetam vários fatores associados às secas, como a quantidade de chuva que cai e a rapidez com que a chuva volta a evaporar. Está definido para aumentar a gravidade e a frequência das secas em grande parte do mundo. [82] Devido às limitações sobre a quantidade de dados disponíveis sobre secas no passado, muitas vezes é impossível atribuir com segurança as secas às mudanças climáticas induzidas pelo homem. Algumas áreas, no entanto, como o Mediterrâneo e a Califórnia, já mostram uma clara assinatura humana. [83] Seus impactos são agravados por causa do aumento da demanda de água, crescimento populacional, expansão urbana e esforços de proteção ambiental em muitas áreas. [84]

Incêndios Florestais

Períodos prolongados de temperaturas mais altas normalmente fazem com que o solo e a vegetação rasteira fiquem mais secos por períodos mais longos, aumentando o risco de incêndios florestais. Condições quentes e secas aumentam a probabilidade de que os incêndios florestais sejam mais intensos e queimem por mais tempo depois de começarem. [86] Na Califórnia, a temperatura do ar no verão aumentou em mais de 3,5 ° F, de modo que a temporada de incêndios se alongou em 75 dias nas décadas anteriores. Como resultado, desde a década de 1980, tanto o tamanho quanto a ferocidade dos incêndios na Califórnia aumentaram. Desde a década de 1970, o tamanho da área queimada quintuplicou. [87]

Na Austrália, o número anual de dias quentes (acima de 35 ° C) e dias muito quentes (acima de 40 ° C) aumentou significativamente em muitas áreas do país desde 1950. O país sempre teve incêndios florestais, mas em 2019, a extensão e a ferocidade desses incêndios aumentou dramaticamente. [88] Pela primeira vez, condições catastróficas de incêndio florestal foram declaradas para a Grande Sydney. New South Wales e Queensland declararam estado de emergência, mas também houve incêndios na Austrália do Sul e na Austrália Ocidental. [89]

Criosfera

A criosfera é composta pelas partes do planeta que são tão frias que estão congeladas e cobertas por neve ou gelo. Isso inclui gelo e neve em terra, como os mantos de gelo continentais na Groenlândia e na Antártica, bem como geleiras e áreas de neve e permafrost e gelo encontrados na água, incluindo partes congeladas do oceano, como as águas ao redor da Antártica e do Ártico. [91] A criosfera, especialmente as regiões polares, é extremamente sensível às mudanças no clima global. [92]

O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas emitiu um Relatório Especial sobre o Oceano e a Criosfera em um Clima em Mudança. De acordo com o relatório, as mudanças climáticas causaram um derretimento massivo de geleiras, mantos de gelo, neve e permafrost, com efeitos geralmente negativos sobre os ecossistemas e os humanos. O conhecimento indígena ajudou a se adaptar a esses efeitos. [93]

O gelo do mar Ártico começou a diminuir no início do século XX, mas a taxa está se acelerando. Desde 1979, os registros de satélite indicam que o declínio na cobertura do gelo marinho no verão tem sido de cerca de 13% por década. [94] [95] A espessura do gelo marinho também diminuiu 66% ou 2,0 m nas últimas seis décadas, com uma mudança de gelo permanente para cobertura de gelo sazonal. [96] Embora se espere que verões sem gelo sejam raros a 1,5 ° C de graus de aquecimento, eles devem ocorrer pelo menos uma vez a cada década a um nível de aquecimento de 2,0 ° C. [97]

Desde o início do século XX, também houve um retrocesso generalizado das geleiras alpinas, [98] e da cobertura de neve no hemisfério norte. [99] Durante o século 21, prevê-se que as geleiras e a cobertura de neve continuem seu recuo em quase todas as regiões. [100] O derretimento dos mantos de gelo da Groenlândia e da Antártica Ocidental continuará a contribuir para o aumento do nível do mar em escalas de tempo longas. [101]

Oceanos

Prevê-se que o aquecimento global tenha vários efeitos nos oceanos. Os efeitos contínuos incluem aumento do nível do mar devido à expansão térmica e derretimento de geleiras e mantos de gelo e aquecimento da superfície do oceano, levando ao aumento da estratificação da temperatura. [102] Outros possíveis efeitos incluem mudanças em grande escala na circulação do oceano. Os oceanos também servem como sumidouros de dióxido de carbono, absorvendo muito que, de outra forma, permaneceria na atmosfera, mas aumentaram os níveis de CO
2 levaram à acidificação do oceano. Além disso, à medida que a temperatura dos oceanos aumenta, eles se tornam menos capazes de absorver o excesso de CO
2 . Os oceanos também atuaram como sumidouros na absorção de calor extra da atmosfera. [103]: 4

De acordo com um Relatório Especial sobre o Oceano e a Criosfera em um Clima em Mudança, publicado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, as mudanças climáticas têm diferentes impactos nos oceanos, incluindo um aumento nas ondas de calor marinhas, mudança na distribuição de espécies, desoxigenação dos oceanos. [93]

O declínio na mistura das camadas do oceano acumula água quente perto da superfície enquanto reduz a circulação de água fria e profunda. O aumento e a diminuição da mistura aumentaram o aquecimento global. Além disso, espera-se que a energia disponível para ciclones tropicais e outras tempestades aumente, os nutrientes para os peixes nas camadas superiores do oceano devem diminuir, bem como a capacidade dos oceanos de armazenar carbono. [104]

Gelo Marinho

O gelo marinho reflete 50% a 70% da radiação solar incidente, enquanto 6% da energia solar incidente é refletida pelo oceano. Com menos energia solar, o gelo marinho absorve e mantém a superfície mais fria, o que pode ser um feedback positivo para as mudanças climáticas. [105]

Depleção de oxigênio

A água mais quente não pode conter tanto oxigênio quanto a água fria, então o aquecimento deve levar a menos oxigênio no oceano. Outros processos também desempenham um papel: a estratificação pode levar a aumentos nas taxas de respiração da matéria orgânica, diminuindo ainda mais o conteúdo de oxigênio. O oceano já perdeu oxigênio, ao longo de toda a coluna d'água e as zonas mínimas de oxigênio estão se expandindo em todo o mundo. [102] Isso tem consequências adversas para a vida oceânica. [106] [107]

Absorção de calor do oceano

Os oceanos absorveram mais de 90% do excesso de calor acumulado na Terra devido ao aquecimento global. [108] A taxa de aquecimento varia com a profundidade: a uma profundidade de mil metros, o aquecimento ocorre a uma taxa de quase 0,4 ° C por século (dados de 1981 a 2019), enquanto a taxa de aquecimento a dois quilômetros de profundidade é apenas a metade. [109] O aumento no conteúdo de calor do oceano é muito maior do que qualquer outro armazenamento de energia no balanço de calor da Terra e é responsável por mais de 90% do aumento no conteúdo de calor do sistema terrestre, e acelerou no período 1993-2017 em comparação com 1969-1993. [110] Em 2019, um artigo publicado na revista Science descobriu que os oceanos estão aquecendo 40% mais rápido do que o IPCC previu apenas cinco anos antes. [111] [112]

Além de ter efeitos nos ecossistemas (por exemplo, derretendo o gelo marinho afetando as algas que crescem em seu lado inferior), o aquecimento reduz a capacidade do oceano de absorver CO
2 . [113] É provável que os oceanos aqueceram mais rápido entre 1993 e 2017 em comparação com o período iniciado em 1969. [114]

Aumento do nível do mar

O relatório especial do IPCC sobre o oceano e a criosfera concluiu que o nível médio global do mar aumentou 0,16 metros entre 1901 e 2016. [115] dois mil anos. [116]

O aumento do nível do mar global está se acelerando, aumentando 2,5 vezes mais rápido entre 2006 e 2016 do que durante o século XX. [117] [118] Dois fatores principais contribuem para o aumento. O primeiro é a expansão térmica: à medida que a água do oceano se aquece, ela se expande. A segunda é do derretimento do gelo terrestre nas geleiras e mantos de gelo devido ao aquecimento global. [119] Antes de 2007, a expansão térmica era o maior componente nessas projeções, contribuindo com 70-75% do aumento do nível do mar. [120] À medida que o impacto do aquecimento global se acelerou, o derretimento das geleiras e mantos de gelo se tornou o principal contribuinte. [121]

Mesmo que a emissão de gases de efeito estufa pare durante a noite, o aumento do nível do mar continuará por séculos. [122] Em 2015, um estudo realizado pelo professor James Hansen da Universidade de Columbia e 16 outros cientistas climáticos disse que um aumento do nível do mar de três metros poderia ser uma realidade até o final do século. [123] Outro estudo realizado por cientistas do Royal Netherlands Meteorological Institute em 2017 usando projeções atualizadas de perda de massa na Antártica e um método estatístico revisado também concluiu que, embora fosse uma probabilidade baixa, uma elevação de três metros era possível. [124] O aumento do nível do mar colocará centenas de milhões de pessoas em risco em áreas costeiras baixas em países como China, Bangladesh, Índia e Vietnã. [125]

O aquecimento recente afetou fortemente os sistemas biológicos naturais. [51] Espécies em todo o mundo estão se movendo em direção aos pólos para áreas mais frias. Em terra, as espécies movem-se para altitudes mais elevadas, enquanto as espécies marinhas encontram águas mais frias em profundidades maiores. [127] Dos impulsionadores com maior impacto global sobre a natureza, a mudança climática ocupa o terceiro lugar nas cinco décadas anteriores a 2020, com apenas a mudança no uso da terra e do mar, e a exploração direta de organismos tendo um impacto maior. [128]

Os impactos das mudanças climáticas na natureza e as contribuições da natureza para os humanos devem se tornar mais pronunciados nas próximas décadas. [129] Exemplos de perturbações climáticas incluem incêndio, seca, infestação de pragas, invasão de espécies, tempestades e eventos de branqueamento de corais. As tensões causadas pelas mudanças climáticas, somadas a outras tensões nos sistemas ecológicos (por exemplo, conversão da terra, degradação da terra, colheita e poluição), ameaçam danos substanciais ou a perda total de alguns ecossistemas únicos e a extinção de algumas espécies em perigo crítico. [130] [131] As principais interações entre as espécies dentro dos ecossistemas são freqüentemente interrompidas porque as espécies de um local não se movem para habitats mais frios na mesma taxa, dando origem a mudanças rápidas no funcionamento do ecossistema. [127]

Sistemas terrestres e de pântanos

Estima-se que as mudanças climáticas sejam o principal fator de perda de biodiversidade em florestas frias de coníferas, savanas, sistemas de clima mediterrâneo, florestas tropicais e tundra ártica. [133] Em outros ecossistemas, a mudança no uso da terra pode ser um fator mais forte na perda de biodiversidade, pelo menos no curto prazo. [133] Além do ano 2050, as mudanças climáticas podem ser o principal fator para a perda de biodiversidade em todo o mundo. [133] A mudança climática interage com outras pressões, como modificação do habitat, poluição e espécies invasoras. Interagindo com essas pressões, as mudanças climáticas aumentam o risco de extinção de uma grande fração das espécies terrestres e de água doce. [134] Entre 1% e 50% das espécies em diferentes grupos foram avaliadas como estando em risco substancialmente maior de extinção devido à mudança climática. [135]

Ecossistemas oceânicos

Os recifes de coral de água quente são muito sensíveis ao aquecimento global e à acidificação dos oceanos. Os recifes de coral fornecem um habitat para milhares de espécies e serviços ecossistêmicos, como proteção costeira e alimentos. A resiliência dos recifes pode ser melhorada reduzindo a poluição local e a pesca predatória, mas 70–90% dos atuais recifes de coral de água quente desaparecerão mesmo se o aquecimento for mantido em 1,5 ° C. [136] Os recifes de coral não são os únicos organismos estruturais, organismos que constroem estruturas físicas que formam habitats para outras criaturas marinhas, afetadas pelas mudanças climáticas: manguezais e ervas marinhas são considerados de risco moderado para níveis mais baixos de aquecimento global, de acordo com uma literatura avaliação no Relatório Especial sobre o Oceano e a Criosfera em um Clima em Mudança. [137] Ondas de calor marinhas têm visto um aumento na frequência e têm impactos generalizados na vida nos oceanos, como eventos de morte em massa. [138] A proliferação de algas prejudiciais aumentou em resposta ao aquecimento das águas, desoxigenação e eutrofização do oceano. [139] Entre um quarto e um terço de nossas emissões de combustíveis fósseis são consumidos pelos oceanos da Terra e agora são 30 por cento mais ácidos do que eram em tempos pré-industriais. Essa acidificação representa uma séria ameaça à vida aquática, principalmente a criaturas como ostras, mariscos e corais com conchas ou esqueletos calcificados. [132]

Os efeitos regionais do aquecimento global variam em natureza. Alguns são o resultado de uma mudança global generalizada, como o aumento da temperatura, resultando em efeitos locais, como o derretimento do gelo. Em outros casos, uma mudança pode estar relacionada a uma mudança em uma corrente oceânica particular ou sistema meteorológico. Nesses casos, o efeito regional pode ser desproporcional e não necessariamente seguirá a tendência global.

Existem três maneiras principais pelas quais o aquecimento global irá alterar o clima regional: derretimento ou formação de gelo, alteração do ciclo hidrológico (de evaporação e precipitação) e alteração das correntes nos oceanos e fluxos de ar na atmosfera. O litoral também pode ser considerado uma região e sofrerá graves impactos com a elevação do nível do mar.

O Ártico, a África, as pequenas ilhas, as megadeltas asiáticas e o Oriente Médio são regiões que provavelmente serão especialmente afetadas pelas mudanças climáticas. [140] [141] As regiões de baixa latitude e menos desenvolvidas correm o maior risco de sofrer impactos negativos devido às mudanças climáticas. [142] Os países desenvolvidos também são vulneráveis ​​às mudanças climáticas. Por exemplo, os países desenvolvidos serão afetados negativamente por aumentos na gravidade e frequência de alguns eventos climáticos extremos, como ondas de calor. [143]

As projeções de mudanças climáticas em escala regional não possuem um nível de confiança científica tão alto quanto as projeções feitas em escala global. [144] Espera-se, no entanto, que o aquecimento futuro siga um padrão geográfico semelhante ao já visto, com o maior aquecimento sobre a terra e altas latitudes ao norte, e menos sobre o Oceano Antártico e partes do Oceano Atlântico Norte. [145] As áreas terrestres aquecem mais rápido do que o oceano, e esta característica é ainda mais forte para temperaturas extremas. Para extremos de calor, as regiões com maior aquecimento incluem a Europa Central e do Sul e a Ásia Ocidental e Central. [146]

Os dez países da Associação das Nações do Sudeste Asiático (ASEAN) estão entre os mais vulneráveis ​​do mundo aos efeitos negativos das mudanças climáticas; no entanto, os esforços de mitigação do clima da ASEAN não são proporcionais às ameaças das mudanças climáticas que a região enfrenta. [147]

Os efeitos das mudanças climáticas, em combinação com os aumentos sustentados nas emissões de gases de efeito estufa, levaram os cientistas a caracterizá-la como um emergência climática. [148] [149] [150] Alguns pesquisadores do clima [151] [152] e ativistas [153] o chamaram de ameaça existencial para a civilização. Algumas áreas podem ficar muito quentes para os humanos viverem [154] [155], enquanto as pessoas em algumas áreas podem experimentar o deslocamento causado por enchentes e outros desastres relacionados às mudanças climáticas. [156]

A vulnerabilidade e a exposição dos seres humanos às mudanças climáticas variam de um setor econômico para outro e terão impactos diferentes em diferentes países. Países industrializados ricos, que emitiram a maior parte do CO2, têm mais recursos e, portanto, são os menos vulneráveis ​​ao aquecimento global. [157] Os setores econômicos que provavelmente serão afetados incluem agricultura, saúde humana, pesca, silvicultura, energia, seguros, serviços financeiros, turismo e recreação. [158] A qualidade e a quantidade da água doce provavelmente serão afetadas em quase todos os lugares. Algumas pessoas podem estar particularmente expostas ao risco das mudanças climáticas, como os pobres, crianças pequenas e idosos. [142] [159] De acordo com a Organização Mundial da Saúde, entre 2030 e 2050, "a mudança climática deve causar cerca de 250.000 mortes adicionais por ano." [160] À medida que as temperaturas globais aumentam, também aumenta o número de mortes e doenças por estresse causado pelo calor, insolação e doenças cardiovasculares e renais. [132] A poluição do ar gerada pela combustão de combustíveis fósseis é um dos principais impulsionadores do aquecimento global e - em paralelo e para comparação - a causa de um grande número de mortes anuais com algumas estimativas de até 8,7 milhões [ duvidoso - discutir ] excesso de mortes durante 2018. [161] [162] Pode ser difícil prever ou atribuir mortes ao aquecimento global antropogênico ou seus fatores específicos tantos efeitos - como possivelmente contribuir para conflitos humanos e interrupções socioeconômicas - e seus impactos sobre a mortalidade poderiam ser altamente indireto ou difícil de avaliar.

Comida segura

As mudanças climáticas afetarão a agricultura e a produção de alimentos em todo o mundo devido aos efeitos do elevado CO2 na atmosfera, as temperaturas mais altas alteraram os regimes de precipitação e transpiração, aumentaram a frequência de eventos extremos e modificaram a pressão de ervas daninhas, pragas e patógenos. [163] As mudanças climáticas devem afetar negativamente todos os quatro pilares da segurança alimentar: não apenas a quantidade de alimentos disponíveis, mas também a facilidade de acesso aos alimentos (preços), a qualidade dos alimentos e a estabilidade do sistema alimentar. [164]

Disponibilidade de alimentos

A partir de 2019, impactos negativos foram observados para algumas culturas em baixas latitudes (milho e trigo), enquanto impactos positivos das mudanças climáticas foram observados em algumas culturas em altas latitudes (milho, trigo e beterraba sacarina). [166] Usando métodos diferentes para projetar a produtividade das safras futuras, surge uma imagem consistente de reduções globais na produtividade. O milho e a soja diminuem com qualquer aquecimento, enquanto a produção de arroz e trigo pode atingir o pico a 3 ° C do aquecimento. [167]

Em muitas áreas, a pesca já viu sua captura diminuir devido ao aquecimento global e às mudanças nos ciclos bioquímicos. Em combinação com a sobrepesca, o aquecimento das águas diminui o potencial máximo de captura. [168] O potencial global de captura deverá reduzir ainda mais em 2050 em menos de 4% se as emissões forem reduzidas fortemente, e em cerca de 8% para emissões futuras muito altas, com crescimento no Oceano Ártico. [169]

Outros aspectos da segurança alimentar

Os impactos das mudanças climáticas dependem fortemente do desenvolvimento social e econômico futuro projetado. Em 2019 [atualização], cerca de 831 milhões de pessoas estão subnutridas. [170] Em um cenário de alta emissão (RCP6.0), projeta-se que os cereais se tornem 1-29% mais caros em 2050, dependendo do caminho socioeconômico, afetando particularmente os consumidores de baixa renda. [170] Comparado a um cenário sem mudanças climáticas, isso colocaria entre 1-181 milhões de pessoas extras em risco de fome. [170]

Enquanto CO
2 deve ser bom para a produtividade da cultura em temperaturas mais baixas, mas reduz os valores nutricionais das culturas, com, por exemplo, o trigo tendo menos proteína e menos de alguns minerais. [171] É difícil projetar o impacto das mudanças climáticas sobre a utilização (proteger os alimentos contra a deterioração, ser saudável o suficiente para absorver nutrientes, etc.) e sobre a volatilidade dos preços dos alimentos. A maioria dos modelos que projetam o futuro indicam que os preços se tornarão mais voláteis. [172]

As secas resultam em quebras de safra e perda de pasto para o gado. [173]

Segurança hídrica

Uma série de tendências relacionadas ao clima foram observadas que afetam os recursos hídricos. Isso inclui mudanças na precipitação, na criosfera e nas águas superficiais (por exemplo, mudanças nos fluxos dos rios). [174] Os impactos observados e projetados das mudanças climáticas nos sistemas de água doce e sua gestão são principalmente devido às mudanças na temperatura, nível do mar e variabilidade da precipitação. [175] Mudanças na temperatura estão correlacionadas com a variabilidade na precipitação porque o ciclo da água é reativo à temperatura. [176] Os aumentos de temperatura mudam os padrões de precipitação. A precipitação excessiva leva à deposição excessiva de sedimentos, poluição de nutrientes e concentração de minerais nos aquíferos.

O aumento da temperatura global causará o aumento do nível do mar e estenderá as áreas de salinização das águas subterrâneas e estuários, resultando em uma diminuição na disponibilidade de água doce para humanos e ecossistemas nas áreas costeiras. O aumento do nível do mar empurrará o gradiente de sal para depósitos de água doce e acabará poluindo as fontes de água doce. O quinto relatório de avaliação do IPCC de 2014 concluiu que:

  • Projeta-se que os recursos hídricos diminuam na maioria das regiões subtropicais secas e latitudes médias, mas aumentem nas latitudes altas. À medida que o fluxo dos rios torna-se mais variável, mesmo as regiões com maiores recursos hídricos podem sofrer escassez adicional de curto prazo. [177]
  • Por grau de aquecimento, um modelo [esclarecimento necessário] espera-se que em média 7% da população mundial tenha pelo menos 20% menos recursos hídricos renováveis. [178]
  • As mudanças climáticas devem reduzir a qualidade da água antes do tratamento. Mesmo após os tratamentos convencionais, os riscos permanecem. A redução da qualidade é consequência de temperaturas mais altas, chuvas mais intensas, secas e interrupção das estações de tratamento durante as enchentes. [178]
  • Prevê-se que as secas que estressam o abastecimento de água aumentem no sul da Europa e na região do Mediterrâneo, na Europa central, no centro e no sul da América do Norte, na América Central, no nordeste do Brasil e no sul da África. [179]

Saúde

Os humanos estão expostos às mudanças climáticas por meio de mudanças nos padrões climáticos (temperatura, precipitação, aumento do nível do mar e eventos extremos mais frequentes) e indiretamente por meio de mudanças na qualidade da água, do ar e dos alimentos e mudanças nos ecossistemas, agricultura, indústria e assentamentos e na economia. [180] A poluição do ar, incêndios florestais e ondas de calor causados ​​pelo aquecimento global afetaram significativamente a saúde humana, [181] e em 2007, a Organização Mundial da Saúde estimou que 150.000 pessoas estavam sendo mortas por questões relacionadas às mudanças climáticas a cada ano. [182]

Um estudo da Organização Mundial da Saúde [183] ​​concluiu que as mudanças climáticas foram responsáveis ​​por 3% da diarreia, 3% da malária e 3,8% das mortes por dengue em todo o mundo em 2004. A mortalidade atribuível total foi de cerca de 0,2% das mortes em 2004 de destes, 85% foram mortes infantis. Os efeitos de tempestades mais frequentes e extremas foram excluídos deste estudo.

Os impactos humanos incluem tanto os efeitos diretos de condições meteorológicas extremas, levando a ferimentos e perda de vidas, [184] bem como os efeitos indiretos, como a subnutrição causada por quebras de safra. Várias doenças infecciosas são mais facilmente transmitidas em climas mais quentes, como a dengue, que afeta mais as crianças, e a malária. As crianças pequenas são as mais vulneráveis ​​à escassez de alimentos e, junto com as pessoas mais velhas, ao calor extremo. [185]

De acordo com um relatório do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente e do International Livestock Research Institute, as mudanças climáticas podem facilitar surtos de zoonoses, por ex. doenças que passam dos animais para os humanos. Um exemplo de tais surtos é a pandemia COVID-19. [186]

Um outro efeito menor são os aumentos na duração e nas concentrações da estação do pólen em algumas regiões do mundo. [187] [188] [132]

Projeções

Um estudo de 2014 da Organização Mundial da Saúde [189] estimou o efeito das mudanças climáticas na saúde humana, mas nem todos os efeitos das mudanças climáticas foram incluídos em suas estimativas. Por exemplo, os efeitos de tempestades mais frequentes e extremas foram excluídos. O relatório também presumiu um progresso contínuo em saúde e crescimento. Mesmo assim, a mudança climática foi projetada para causar 250.000 mortes adicionais por ano entre 2030 e 2050. [190]

Os autores do relatório de síntese AR4 do IPCC [191]: 48 projetaram com alta confiança que a mudança climática trará alguns benefícios em áreas temperadas, como menos mortes por exposição ao frio e alguns efeitos mistos, como mudanças no alcance e potencial de transmissão da malária na África. Os benefícios foram projetados para serem superados pelos efeitos negativos para a saúde do aumento das temperaturas, especialmente nos países em desenvolvimento.

O desenvolvimento econômico é um componente importante de uma possível adaptação às mudanças climáticas. O crescimento econômico por si só, no entanto, não é suficiente para isolar a população mundial de doenças e lesões causadas pelas mudanças climáticas. [180] A vulnerabilidade futura às mudanças climáticas dependerá não apenas da extensão das mudanças sociais e econômicas, mas também de como os benefícios e custos das mudanças são distribuídos na sociedade. [192] Por exemplo, no século 19, a rápida urbanização na Europa Ocidental levou à queda na saúde. [192] Outros fatores importantes na determinação da saúde das populações incluem educação, disponibilidade de serviços de saúde e infraestrutura de saúde pública. [180]

O aquecimento acima de 1,5 grau pode tornar as regiões tropicais inabitáveis, porque o limite de 35 graus de temperatura de bulbo úmido (o limite da adaptação humana ao calor e à umidade) será ultrapassado. 43% da população humana vive nos trópicos. [193]

Na saúde mental

Em 2018, a American Psychological Association publicou um relatório sobre o impacto das mudanças climáticas na saúde mental. Ele disse que "mudanças graduais e de longo prazo no clima também podem trazer à tona uma série de emoções diferentes, incluindo medo, raiva, sentimentos de impotência ou exaustão". [194] Geralmente, é provável que tenha o maior impacto sobre os jovens. A cientista social da Califórnia, Renee Lertzman, compara o estresse relacionado ao clima que agora afeta adolescentes e pessoas na faixa dos 20 anos aos temores da Guerra Fria que dominaram os jovens baby boomers que atingiram a maioridade sob a ameaça de aniquilação nuclear. [195] Pesquisas descobriram que, embora existam experiências emocionais intensificadas vinculadas ao reconhecimento e à antecipação das mudanças climáticas e seu impacto na sociedade, elas são inerentemente adaptativas. Além disso, o envolvimento com essas experiências emocionais leva a uma maior resiliência, agência, funcionamento reflexivo e ação coletiva. Os indivíduos são encorajados a encontrar maneiras coletivas de processar suas experiências emocionais relacionadas ao clima, a fim de apoiar a saúde mental e o bem-estar. [196] Um estudo de 2018 descobriu que dias excepcionalmente quentes têm efeitos profundos na saúde mental e que o aquecimento global pode contribuir para aproximadamente 26.000 suicídios nos EUA até 2050. [197] Um estudo publicado em abril de 2020 descobriu que até o final do As pessoas do século 21 podem ser expostas a níveis evitáveis ​​de CO2 em ambientes fechados de até 1400 ppm, o que seria o triplo da quantidade comumente experimentada ao ar livre hoje e, de acordo com os autores, pode reduzir a capacidade de tomada de decisão básica dos humanos em ambientes fechados.

25% e pensamento estratégico complexo por

Migração

Mudanças ambientais graduais, mas generalizadas, e desastres naturais súbitos influenciam a natureza e a extensão da migração humana, mas de maneiras diferentes.

Início lento

Desastres de início lento e erosão ambiental gradual, como desertificação, redução da fertilidade do solo, erosão costeira e aumento do nível do mar, provavelmente induzem a migração a longo prazo. [201] É provável que a migração relacionada à desertificação e à redução da fertilidade do solo seja predominantemente de áreas rurais em países em desenvolvimento para vilas e cidades. [202]

O deslocamento e a migração relacionados ao aumento do nível do mar afetarão principalmente aqueles que vivem em cidades próximas à costa. Mais de 90 cidades costeiras dos EUA já estão enfrentando inundações crônicas e esse número deve dobrar até 2030. [203] Numerosas cidades na Europa serão afetadas pelo aumento do nível do mar, especialmente na Holanda, Espanha e Itália. [204] As cidades costeiras da África também estão ameaçadas devido à rápida urbanização e ao crescimento de assentamentos informais ao longo da costa. [205] As nações insulares do Pacífico, incluindo Fiji, Kiribati, Nauru, Micronésia, as Ilhas Marshall, as Ilhas Salomão, Vanuatu, Timor Leste e Tonga são especialmente vulneráveis ​​à subida do mar. Em julho de 2019, eles emitiram uma declaração "afirmando que as mudanças climáticas representam a maior ameaça aos direitos humanos e à segurança das gerações presentes e futuras dos povos das ilhas do Pacífico" [206] e declararam que suas terras podem se tornar inabitáveis ​​já em 2030. [ 207]

As Nações Unidas afirmam que já existem 64 milhões de migrantes humanos no mundo fugindo de guerras, fome, perseguição e dos efeitos do aquecimento global. [208] Em 2018, o Banco Mundial estimou que a mudança climática causará migração interna de entre 31 e 143 milhões de pessoas à medida que escapam de quebras de safra, escassez de água e aumento do nível do mar. O estudo incluiu apenas a África Subsaariana, Sul da Ásia e América Latina. [209] [210]

Um estudo de 2020 projeta que regiões habitadas por um terço da população humana podem se tornar tão quentes quanto as partes mais quentes do Saara em 50 anos, sem uma mudança nos padrões de crescimento populacional e sem migração, a menos que as emissões de gases de efeito estufa sejam reduzidas. A temperatura média anual projetada acima de 29 ° C para essas regiões estaria fora do "nicho de temperatura humana" - uma faixa sugerida para clima biologicamente adequado para humanos com base em dados históricos de temperaturas médias anuais (MAT) - e as regiões mais afetadas têm pouca capacidade adaptativa em 2020. [211] [212] A matriz a seguir mostra suas projeções para tamanhos populacionais fora do "nicho de temperatura humana" - e, portanto, emigrantes potenciais de suas regiões - em diferentes cenários de mudanças climáticas e projeções de crescimento populacional para 2070: [213]

Início repentino

Desastres naturais de início súbito tendem a criar deslocamento em massa, que pode ser apenas de curto prazo. No entanto, o furacão Katrina demonstrou que o deslocamento pode durar muito tempo. As estimativas sugerem que um quarto do milhão de pessoas [214] deslocadas na região da Costa do Golfo pelo furacão Katrina não voltaram para suas casas cinco anos após o desastre. [215] Mizutori, o representante especial do secretário-geral da ONU para redução do risco de desastres, diz que milhões de pessoas também são deslocadas de suas casas todos os anos como resultado de desastres de início súbito, como ondas de calor intensas, tempestades e inundações. Ela diz que 'desastres da crise climática' estão acontecendo a uma taxa de um por semana. [216]

Conflito

Um estudo de 2013 descobriu que mudanças climáticas significativas estavam associadas a um maior risco de conflito em todo o mundo e previu que "taxas ampliadas de conflito humano podem representar um grande e crítico impacto social da mudança climática antropogênica em países de baixa e alta renda". [217] Da mesma forma, um estudo de 2014 descobriu que temperaturas mais altas estavam associadas a uma maior probabilidade de crimes violentos e previu que o aquecimento global causaria milhões desses crimes apenas nos Estados Unidos durante o século 21. [218] As mudanças climáticas podem piorar os conflitos ao exacerbar as tensões sobre recursos limitados, como água potável. A mudança climática tem o potencial de causar grandes deslocamentos populacionais, o que também pode levar a conflitos. [219]

No entanto, um estudo de 2018 na revista Nature Mudança Climática descobriram que estudos anteriores sobre a relação entre mudança climática e conflito sofreram de viés de amostragem e outros problemas metodológicos. [220] Outros fatores além da mudança climática são considerados substancialmente mais importantes para afetar o conflito (com base na elicitação de especialistas). Esses fatores incluem desigualdade entre grupos e baixo desenvolvimento socioeconômico. [221]

Apesar dessas questões, os planejadores militares estão preocupados com o fato de o aquecimento global ser um "multiplicador de ameaças". “Quer se trate de pobreza, escassez de alimentos e água, doenças, instabilidade econômica ou ameaça de desastres naturais, a ampla gama de mudanças nas condições climáticas pode ser de longo alcance. Esses desafios podem ameaçar a estabilidade em grande parte do mundo”. [222] Por exemplo, o início da Primavera Árabe em 2010 foi em parte o resultado de um aumento nos preços do trigo após as perdas de safra da onda de calor russa de 2010. [223] [224]

Impacto econômico

As previsões econômicas do impacto do aquecimento global variam consideravelmente. Os pesquisadores alertaram que a modelagem econômica atual pode subestimar seriamente o impacto da mudança climática potencialmente catastrófica e apontam para a necessidade de novos modelos que forneçam uma imagem mais precisa dos danos potenciais. No entanto, um estudo recente descobriu que os ganhos econômicos globais potenciais se os países implementarem estratégias de mitigação para cumprir a meta de 2 ° C definida no Acordo de Paris estão em torno de US $ 17 trilhões por ano até 2100, em comparação com um cenário de emissões muito altas. . [225]

As perdas globais revelam custos em rápido aumento devido a eventos climáticos extremos desde os anos 1970. [56] Fatores socioeconômicos contribuíram para a tendência observada de perdas globais, como o crescimento da população e aumento da riqueza. [226] Parte do crescimento também está relacionado a fatores climáticos regionais, por exemplo, mudanças na precipitação e inundações. É difícil quantificar o impacto relativo dos fatores socioeconômicos e das mudanças climáticas na tendência observada. [227] A tendência, entretanto, sugere uma vulnerabilidade crescente dos sistemas sociais às mudanças climáticas. [227]

Um estudo de modelagem de 2019 descobriu que as mudanças climáticas contribuíram para a desigualdade econômica global. Os países ricos em regiões mais frias sentiram pouco impacto econômico geral da mudança climática, ou possivelmente se beneficiaram, enquanto os países pobres mais quentes provavelmente cresceram menos do que se o aquecimento global não tivesse ocorrido. [228]

Os impactos econômicos totais das mudanças climáticas são difíceis de estimar, mas aumentam para mudanças de temperatura mais altas. [229] Por exemplo, os danos totais são estimados em 90% menos se o aquecimento global for limitado a 1,5 ° C em comparação com 3,66 ° C, um nível de aquecimento escolhido para representar nenhuma mitigação. [230] Um estudo encontrou uma redução de 3,5% no PIB global até o final do século se o aquecimento for limitado a 3 ° C, excluindo o efeito potencial dos pontos de inflexão. Outro estudo observou que o impacto econômico global é subestimado por um fator de dois a oito quando os pontos de inflexão são excluídos da consideração.[230] No cenário de alta emissão da Oxford Economics, um aumento de temperatura de 2 graus até o ano de 2050 reduziria o PIB global em 2,5% - 7,5%. Nesse caso, até o ano 2100, a temperatura aumentaria 4 graus, o que poderia reduzir o PIB global em 30% no pior dos casos. [231]

Feedbacks de auto-reforço amplificam e aceleram as mudanças climáticas. [232] O sistema climático exibe comportamento limite ou pontos de inflexão quando esses feedbacks levam partes do sistema terrestre a um novo estado, como a perda descontrolada de mantos de gelo ou a destruição de muitas florestas. [233] [234] Os pontos de inflexão são estudados usando dados do passado distante da Terra e por modelagem física. [233] Já existe um risco moderado de pontos de inflexão globais a 1 ° C acima das temperaturas pré-industriais, e esse risco torna-se alto a 2,5 ° C. [235]

Os pontos de inflexão são "talvez o aspecto mais 'perigoso' das mudanças climáticas futuras", levando a impactos irreversíveis na sociedade. [236] Muitos pontos de inflexão estão interligados, de modo que o desencadeamento de um pode levar a uma cascata de efeitos, [237] mesmo bem abaixo de 2 graus de aquecimento. [238] Um estudo de 2018 afirma que 45% dos problemas ambientais, incluindo os causados ​​pelas mudanças climáticas, estão interligados e aumentam o risco de um efeito dominó. [239] [240]

Floresta amazônica

A chuva que cai na floresta amazônica é reciclada quando evapora de volta para a atmosfera, em vez de fugir da floresta. Essa água é essencial para o sustento da floresta tropical. Com o desmatamento a floresta tropical está perdendo essa capacidade, agravada pelas mudanças climáticas que trazem secas mais frequentes para a área. A maior frequência de secas observada nas primeiras duas décadas do século 21 sinaliza que um ponto de inflexão da floresta tropical para a savana pode estar próximo. [241]

Groenlândia e mantos de gelo da Antártica Ocidental

O derretimento futuro do manto de gelo da Antártica Ocidental é potencialmente abrupto sob um cenário de alta emissão, como consequência de um colapso parcial. [242] Parte do manto de gelo está ancorado na rocha abaixo do nível do mar, tornando-o possivelmente vulnerável ao processo de auto-aprimoramento da instabilidade do manto de gelo marinho. Uma outra hipótese é que instabilidade do penhasco de gelo marinho também contribuiria para um colapso parcial, mas há evidências limitadas disponíveis sobre sua importância. [243] Um colapso parcial da camada de gelo levaria ao rápido aumento do nível do mar e uma diminuição local da salinidade do oceano. Seria irreversível em uma escala de tempo entre décadas e milênios. [242]

Em contraste com o manto de gelo da Antártica Ocidental, projeta-se que o derretimento do manto de gelo da Groenlândia ocorrerá de forma mais gradual ao longo dos milênios. [242] O aquecimento sustentado entre 1 ° C (baixa confiança) e 4 ° C (confiança média) levaria a uma perda completa do manto de gelo, contribuindo com 7 m para o nível do mar em todo o mundo. [244] A perda de gelo pode se tornar irreversível devido a um feedback de auto-aprimoramento adicional: o feedback do balanço de massa da superfície de elevação. Quando o gelo derrete no topo da camada de gelo, a elevação diminui. Como a temperatura do ar é mais alta em altitudes mais baixas, isso promove mais derretimento. [245]

Circulação de reversão meridional atlântica

A Circulação Meridional Invertida do Atlântico (AMOC), um componente importante do sistema climático da Terra, é um fluxo para o norte de água quente e salgada nas camadas superiores do Atlântico e um fluxo para o sul de água mais fria no Atlântico profundo. [247]: 5 Os impactos potenciais associados às mudanças de AMOC incluem aquecimento reduzido ou (no caso de mudança abrupta) resfriamento absoluto das áreas de alta latitude do norte perto da Groenlândia e noroeste da Europa, um aumento do aquecimento das altas latitudes do hemisfério sul, tropical secagem, bem como mudanças nos ecossistemas marinhos, vegetação terrestre, CO oceânico
2 absorção, concentrações oceânicas de oxigênio e mudanças na pesca. [248]

De acordo com uma avaliação de 2019 no Relatório Especial do IPCC sobre o Oceano e a Criosfera em um Clima em Mudança, é muito provável (mais de 90% de probabilidade, com base na opinião de especialistas) que a força do AMOC diminuirá ainda mais ao longo do dia 21 século. [249] O aquecimento ainda deve ocorrer na maior parte da região europeia a jusante da Corrente do Atlântico Norte em resposta ao aumento dos GEEs, bem como na América do Norte. Com confiança média, o IPCC afirmou que é muito improvável (menos de 10% de probabilidade) que a AMOC entre em colapso no século 21. [249] As consequências potenciais de tal colapso podem ser graves. [247]: 5

Mudança irreversível

Compromisso de aquecimento com o CO 2 concentrações.

Se as emissões de CO
2 fossem abruptamente interrompidos e nenhuma tecnologia de emissão negativa fosse implantada, o clima da Terra não voltaria ao seu estado pré-industrial. Em vez disso, as temperaturas permaneceriam elevadas no mesmo nível por vários séculos. Após cerca de mil anos, 20% a 30% do CO emitido pelo homem
2 permanecerão na atmosfera, não serão absorvidos pelo oceano ou pela terra, comprometendo o clima com o aquecimento muito depois de as emissões terem cessado. [250] As vias que mantêm o aquecimento global abaixo de 1,5 ° C muitas vezes dependem da remoção em grande escala de CO
2, cuja viabilidade é incerta e tem riscos claros. [251]

Impactos irreversíveis

Existem vários exemplos de impactos das mudanças climáticas que podem ser irreversíveis, pelo menos ao longo do tempo de muitas gerações humanas. [252] Isso inclui as singularidades em grande escala, como o derretimento dos mantos de gelo da Groenlândia e da Antártica Ocidental, e mudanças no AMOC. [252] Em sistemas biológicos, a extinção de espécies seria um impacto irreversível. [252] Em sistemas sociais, culturas únicas podem ser perdidas devido às mudanças climáticas. [252] Por exemplo, os humanos que vivem em ilhas de atol enfrentam riscos devido ao aumento do nível do mar, aquecimento da superfície do mar e aumento da frequência e intensidade de eventos climáticos extremos. [253]


Lagoa solitária

Diego Cuevas / Getty Images

Um cais turístico em Suesca, Colômbia, tem pouco uso, devido ao nível extremamente baixo das águas, em 12 de março de 2021.

Segundo especialistas, o dessecamento se deve às mudanças climáticas.


Das Alterações Climáticas

A neve em Yellowstone derrete em rios que abrangem o continente desde o Golfo do México até o Oceano Pacífico. Os cientistas estão documentando mudanças significativas na quantidade de neve que cai aqui, bem como na intensidade e no momento do escoamento da primavera. Essas tendências podem afetar tudo o que você vê quando chega ao parque, bem como tudo e todos que vivem rio abaixo.

As concentrações atmosféricas de CO2 começaram um aumento acentuado que coincide com a Revolução Industrial. Os níveis de CO2 aumentaram mais de 20% de 1958 a 2019.

Hoje, a mudança climática não é mais uma vaga ameaça em nosso futuro, é a realidade em mudança com a qual vivemos, e isso requer planejamento e adaptação contínuos. A mudança climática apresenta riscos significativos para os recursos naturais e culturais de nossa nação. Embora a evolução e as mudanças naturais sejam parte integrante de nossos parques nacionais, as mudanças climáticas colocam em risco sua infraestrutura física, recursos naturais e culturais, experiência do visitante e valores intrínsecos. A mudança climática está transformando fundamentalmente as terras protegidas e continuará a fazê-lo por muitos anos. A mudança climática afetará a experiência de todos em nossos parques nacionais.

Alguns efeitos já são mensuráveis. As temperaturas mais altas estão acelerando o derretimento das geleiras das montanhas, reduzindo o acúmulo de neve e mudando o tempo, a temperatura e a quantidade de fluxo. Espera-se que essas mudanças resultem na perda ou realocação de espécies nativas, padrões de vegetação alterados e disponibilidade reduzida de água em algumas regiões. As temporadas de incêndios florestais se expandiram e os incêndios aumentaram em gravidade, frequência e tamanho. Mais hectares queimados na temporada de incêndios de 2016 do que em qualquer ano do século passado, exceto em 1988. Condições que favorecem surtos de pragas, patógenos, doenças e invasão de espécies não nativas ocorrem com mais frequência do que no passado recente. No Alasca, o derretimento do gelo marinho ameaça os mamíferos marinhos, bem como as comunidades costeiras, enquanto o degelo do permafrost perturba a base estrutural de grandes regiões, colocando em risco a estabilidade física dos sistemas naturais, bem como edifícios, estradas e instalações. A elevação do nível do mar, o aquecimento do oceano e a acidificação afetam o habitat da vida selvagem, as características culturais e históricas, os sítios arqueológicos costeiros e a infraestrutura do parque, resultando em danos e na perda de alguns recursos costeiros. Alguns estudos sugerem que eventos climáticos extremos, como tempestades, furacões e vendavais, que danificam a infraestrutura e o habitat do parque, estão aumentando em frequência e intensidade. A mudança climática se manifestará não apenas como mudanças nas condições médias, criando uma "nova normalidade", mas também como mudanças em eventos climáticos específicos (por exemplo, tempestades, inundações ou secas mais intensas). Esses eventos climáticos extremos podem causar mudanças generalizadas e fundamentais nas condições dos recursos do parque.

Uma avaliação de 2014 da magnitude e direção das mudanças climáticas em andamento no Parque Nacional de Yellowstone mostrou que as condições climáticas recentes já estão mudando além da faixa histórica de variabilidade. A mudança climática em curso e no futuro provavelmente afetará todos os aspectos da gestão do parque, incluindo a proteção dos recursos naturais e culturais, bem como as operações do parque e a experiência do visitante. Para lidar com os impactos previstos, o planejamento e a gestão eficazes devem ser baseados em informações concretas sobre a dinâmica do passado, as condições presentes e as mudanças futuras projetadas.


Impactos na vulnerabilidade e patrimônio

A mudança climática projetada afetará certos grupos de pessoas mais do que outros, dependendo de onde vivem e de sua capacidade de lidar com os diferentes perigos climáticos. Em alguns casos, espera-se que os impactos das mudanças climáticas agravem as vulnerabilidades existentes.

Localização geográfica

O local onde as pessoas vivem influencia sua vulnerabilidade às mudanças climáticas.

  • Nas últimas quatro décadas, a população cresceu rapidamente nas áreas costeiras e nas regiões sul e oeste dos Estados Unidos. Essas áreas são mais sensíveis a tempestades costeiras, secas, poluição do ar e ondas de calor. [1]
  • As populações do oeste montanhoso provavelmente enfrentarão escassez de água e aumento de incêndios florestais no futuro. [1]
  • Os residentes do Ártico provavelmente terão problemas causados ​​pelo degelo do permafrost e redução do gelo marinho. [1]
  • Ao longo das costas e no oeste dos Estados Unidos, tanto o aumento da população quanto as mudanças no clima impõem demandas crescentes de infraestrutura de transporte, água e energia. [1] [2]

A temperatura média nos dias mais quentes (ou seja, aqueles que ocorrem apenas uma vez em 20 anos) devem aumentar até o final do século em relação a 1986-2005. Esses dias serão 10 & degF a 15 & degF mais quentes sob o cenário de aumento de emissões & rdquo & rdquo em 2100. USGCRP (2014)

Milhares de evacuados de Nova Orleans realocados para o Astrodome de Houston após o furacão Katrina em 2005. Fonte: FEMA (2005) Habilidade para enfrentar

Grupos diferentes têm habilidades diferentes para lidar com os impactos das mudanças climáticas.

  • As pessoas que vivem na pobreza podem ter dificuldade em lidar com as mudanças. Essas pessoas têm recursos financeiros limitados para lidar com o calor, realocar ou evacuar, ou responder aos aumentos no custo dos alimentos. [1] [2]
  • Os adultos mais velhos podem estar entre os menos capazes de lidar com os impactos das mudanças climáticas.
  • Os idosos são particularmente propensos ao estresse causado pelo calor. Fonte: CDC (2009) Os residentes mais velhos constituem uma parcela maior da população nas áreas mais quentes dos Estados Unidos. Essas áreas provavelmente sofrerão temperaturas mais altas, tempestades tropicais ou secas prolongadas no futuro. [1] A parcela da população dos EUA composta por adultos com mais de 65 anos também deve crescer de 13% em 2010 para 20% em 2050. [3]
  • As crianças pequenas são outra faixa etária sensível, uma vez que seu sistema imunológico e outros sistemas corporais ainda estão em desenvolvimento e elas dependem de outras pessoas para cuidar delas em situações de desastre.
  • [2] Para saber mais sobre mudanças climáticas e saúde, visite a página Impactos na saúde e adaptação.

Pessoas indígenas

As comunidades e tribos indígenas são diversas e se espalham pelos Estados Unidos. Embora cada comunidade e tribo seja única, muitas compartilham características que podem afetar sua capacidade de se preparar, responder e lidar com os impactos das mudanças climáticas. Esses incluem:

  • morar em áreas rurais ou locais mais afetados pelas mudanças climáticas (como comunidades ao longo da costa)
  • depender do meio ambiente circundante e dos recursos naturais para alimentação, práticas culturais e renda
  • lidar com níveis mais elevados de riscos à saúde existentes em comparação com outros grupos
  • tendo altas taxas de indivíduos sem seguro, que têm dificuldade de acesso a cuidados de saúde de qualidade
  • vivendo em comunidades isoladas ou de baixa renda [2]

A mudança climática pode impactar a saúde e o bem-estar das tribos indígenas de várias maneiras. A mudança climática tornará mais difícil para as tribos o acesso a alimentos seguros e nutritivos, incluindo alimentos tradicionais importantes para as práticas culturais de muitas tribos. Muitas tribos já não têm acesso a água potável e tratamento de águas residuais em suas comunidades. Espera-se que as mudanças climáticas aumentem os riscos à saúde associados a problemas de qualidade da água, como contaminação, e podem reduzir a disponibilidade de água, especialmente durante as secas.

Ao afetar o meio ambiente e os recursos naturais das comunidades tribais, a mudança climática também ameaça as identidades culturais dos povos indígenas. À medida que as plantas e animais usados ​​em práticas tradicionais ou cerimônias sagradas se tornam menos disponíveis, a cultura tribal e os modos de vida podem ser bastante afetados. Saiba mais sobre as mudanças climáticas e a saúde das populações indígenas.

Populações Urbanas

Os residentes da cidade e a infraestrutura urbana têm sensibilidades distintas aos impactos das mudanças climáticas. [1] Por exemplo, as ondas de calor podem ser amplificadas nas cidades porque as cidades absorvem mais calor durante o dia do que as áreas suburbanas e rurais.

As cidades são mais densamente povoadas do que as áreas suburbanas ou rurais. Na verdade, cerca de 80% da população dos EUA vive em áreas urbanas. Como resultado, aumentos nas ondas de calor, secas ou tempestades violentas nas cidades afetariam um número maior de pessoas do que nas áreas suburbanas ou rurais. [1] Temperaturas mais altas e eventos mais extremos provavelmente afetarão o custo da energia, a qualidade do ar e da água e o conforto e a saúde humana nas cidades.

Os moradores da cidade também podem ser particularmente suscetíveis a vulnerabilidades em infraestruturas antigas. Isso inclui sistemas de drenagem e esgoto, ativos de proteção contra enchentes e tempestades, sistemas de transporte e fornecimento de energia durante os períodos de pico de demanda, que normalmente ocorrem durante as ondas de calor do verão.


Mudanças na órbita da Terra

A forma da órbita da Terra em torno do sol muda naturalmente com o tempo, assim como a forma como a Terra se inclina em direção ao sol. Muitas dessas mudanças acontecem em ciclos que se repetem ao longo de dezenas de milhares de anos. Essas mudanças afetam a quantidade de energia solar que a Terra absorve, o que, por sua vez, afeta a temperatura da Terra. Ao longo dos últimos milhões de anos, pelo menos, esses ciclos provavelmente fizeram com que a Terra alternasse entre períodos frios e quentes. Nos últimos milhares de anos, estivemos em um período relativamente mais quente.

Há cerca de 20.000 anos, os mantos de gelo cobriam grandes partes da América do Norte, de onde se estendiam até o sul onde agora fica Chicago. Em alguns lugares, esse gelo tinha uma milha de profundidade!
Fonte: Adaptado de NASA (2011).


Cinco milhões de anos de mudanças climáticas preservadas em um só lugar

IMAGEM: Charlotte Prud'homme está fazendo rapel para coletar amostras de solo. A sequência sedimentar de 80 metros de espessura em Charyn Canyon, Cazaquistão, documenta as mudanças climáticas nos últimos 5 milhões de anos. Veja mais

Crédito: Charlotte Prud'homme, MPI for Chemistry

A pesquisadora Paleo Charlotte Prud'homme, que até recentemente trabalhava no Instituto Max Planck de Química e agora é pesquisadora da Universit & # 233 Lausanne, explica: "A sequência sedimentar de 80 metros de espessura que encontramos em Charyn Canyon no sudeste do Cazaquistão fornece nós com um registro virtualmente contínuo de cinco milhões de anos de mudança climática. Esta é uma ocorrência muito rara em terra! " As camadas alternadas de poeira e solo fornecem a primeira evidência confiável, em um lugar, de interações de longo prazo entre os principais sistemas climáticos do continente eurasiano. "Nos últimos cinco milhões de anos, as superfícies terrestres da Eurásia parecem ter contribuído mais ativamente para o ciclo da água do oceano-atmosfera-terra do que se reconheceu anteriormente. Os sedimentos preservados em Charyn Canyon atuaram como um teste de tornassol para o influxo de água doce em o Oceano Ártico, estimulando o transporte de massas de ar úmido do Atlântico Norte de volta para a terra por meio de fluxos de ar do oeste ", diz o autor correspondente, Prud'homme. Os resultados da pesquisa já foram publicados na revista científica Comunicações Terra e Meio Ambiente.

Os pesquisadores concentraram sua investigação nos períodos Plioceno e Pleistoceno. O Plioceno, de cinco a 2,6 milhões de anos atrás, representa o melhor análogo para as condições climáticas do Antropoceno: este período geológico foi a última vez que a concentração de dióxido de carbono na atmosfera foi comparável à de hoje, em torno de 400 partes por milhão (ppm) . "É por isso que nossas percepções dos sedimentos Charyn Canyon são tão essenciais para a compreensão do clima futuro", diz Prud'homme.

Até agora, pouco se sabe sobre o papel que a Ásia Central desempenha na evolução do clima global no passado e no presente. A evolução do clima da Terra nos últimos cinco milhões de anos foi entendida principalmente da perspectiva dos mecanismos marinhos. Em contraste, o significado dos feedbacks climáticos que se originaram na terra - ao invés dos oceanos, lagos ou núcleos de gelo - permaneceu amplamente inexplorado. A equipe de pesquisa internacional preencheu essa lacuna com sua pesquisa de campo em Charyn Canyon.

Interações entre sistemas climáticos de latitude média e alta

A localização geográfica do local de estudo no meio da Ásia Central foi de importância fundamental para a equipe: "Precisávamos encontrar um lugar que fosse o interior e o mais longe possível do oceano", Kathryn Fitzsimmons, Líder do Grupo Terrestre O Grupo de Pesquisa em Reconstrução do Paleoclima no Instituto Max Planck de Química, explica. "Dificilmente poderíamos encontrar uma situação mais continental do que em Charyn Canyon, no sudeste do Cazaquistão." O clima semi-árido do cânion e sua paisagem foram moldados pela interação entre os ventos de latitude média e as frentes polares de latitude alta e por sedimentos transportados das montanhas Tien Shan nas proximidades. Charyn Canyon é ideal, de acordo com Kathryn Fitzsimmons, para estudar os mecanismos de feedback do clima da terra a longo prazo.

Os pesquisadores examinaram a sucessão sedimentar de 80 metros de espessura e amostraram por rapel para garantir a cobertura contínua do registro. Ao medir as concentrações relativas de isótopos nos carbonatos do solo, eles reconstruíram a disponibilidade variável de umidade no solo ao longo do tempo.Uma combinação de análises paleomagnéticas e datação absoluta de urânio-chumbo dos carbonatos do solo estabeleceu a idade e as taxas de acumulação do registro de sedimentos. As amostras de solo revelaram uma região caracterizada por uma aridez cada vez maior nos últimos cinco milhões de anos. No início do Plioceno, o solo era significativamente mais úmido do que nas épocas subsequentes ou do que o clima de hoje. Este processo de aridificação não foi linear, entretanto foi interrompido por flutuações climáticas de curto prazo que fornecem informações sobre a interação entre os ventos de oeste de latitude média e o sistema de alta pressão da Sibéria.

Interação entre o alto da Sibéria e o oeste chuvoso

A pesquisa em Charyn Canyon permitiu que os cientistas investigassem a interação de longo prazo do alto da Sibéria com os ventos de oeste que trazem chuvas. Kathryn Fitzsimmons diz: "Estamos confiantes de que as mudanças na umidade do solo que encontramos em nosso site também podem ser usadas como um proxy para a atividade do rio Siberian mais ao norte." O hidroclima no Charyn Canyon reflete o da estepe ao norte, de onde fluem vários grandes rios da Sibéria, como o Irtysh e o Ob, diz ela. Estes são influenciados de forma semelhante pela dinâmica das massas de ar altas e oeste da Sibéria. Uma fase particular em que esta ligação é importante se destaca: um período sustentado de condições úmidas em Charyn Canyon, pouco antes da primeira grande glaciação global, há cerca de 3,3 milhões de anos. É provável que essas condições úmidas se estendessem aos rios siberianos ao norte, cujo escoamento de água doce para o oceano Ártico pode ter violado um ponto crítico para o aumento generalizado da formação de gelo marinho.

As informações deste arquivo climático terrestre mais completo dos últimos cinco milhões de anos fornecem uma base muito valiosa para modelos climáticos futuros. Charlotte Prud'homme diz literalmente: "Abrimos uma porta."

Informações para editores:

  • Instituto Max Planck de Química, Mainz
  • Instituto de Geoci & # 234ncias e Ci & # 234ncias Exatas, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, Brasil.
  • Universit & # 233 de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, França.
  • Universit & # 233 Aix-Marseille, CNRS, IRD, INRAE, Coll France, CEREGE, Aix-en-Provence, França.
  • Instituto de Ciências Geológicas K. Satpaeva, Almaty, Cazaquistão
  • Instituto de Geociências, Universidade Goethe, Frankfurt, Alemanha
  • Centro de Pesquisa de Elementos e Isótopos de Frankfurt (FIERCE), Universidade Goethe, Frankfurt, Alemanha

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O que é mudança climática?

A mudança climática é uma mudança de longo prazo nos padrões climáticos médios que passaram a definir os climas locais, regionais e globais da Terra. Essas mudanças têm uma ampla gama de efeitos observados que são sinônimos do termo.

As mudanças observadas no clima terrestre desde o início do século 20 são principalmente impulsionadas pelas atividades humanas, particularmente a queima de combustível fóssil, que aumenta os níveis de gases de efeito estufa que retêm o calor na atmosfera terrestre, elevando a temperatura média da superfície terrestre. Esses aumentos de temperatura produzidos pelo homem são comumente chamados de aquecimento global. Os processos naturais também podem contribuir para a mudança climática, incluindo a variabilidade interna (por exemplo, padrões oceânicos cíclicos como El Ni & ntildeo, La Ni & ntildea e a oscilação decadal do Pacífico) e forças externas (por exemplo, atividade vulcânica, mudanças na produção de energia do Sol e rsquos, variações na órbita da Terra e rsquos )

Os cientistas usam observações do solo, do ar e do espaço, junto com modelos teóricos, para monitorar e estudar as mudanças climáticas passadas, presentes e futuras. Registros de dados climáticos fornecem evidências de indicadores-chave de mudança climática, como aumento da temperatura global da terra e do oceano, aumento do nível do mar, perda de gelo nos pólos da Terra e rsquos e na frequência das geleiras de montanha e mudanças de gravidade em condições meteorológicas extremas, como furacões, ondas de calor, incêndios florestais, secas, inundações e precipitação e mudanças na cobertura de nuvens e vegetação, para citar apenas alguns.

Saiba mais: um guia para o site sobre mudanças climáticas globais da NASA e rsquos

Este site fornece uma visão geral de alto nível de algumas das causas, efeitos e indicações conhecidas das mudanças climáticas globais:

Provas Breves descrições de algumas das principais observações científicas de que nosso planeta está passando por mudanças climáticas abruptas.

Causas. Uma discussão concisa das principais causas das mudanças climáticas em nosso planeta.

Efeitos. Uma olhada em alguns dos prováveis ​​efeitos futuros das mudanças climáticas, incluindo os efeitos regionais dos EUA.

Sinais vitais. Gráficos e séries temporais animadas mostrando dados de mudanças climáticas em tempo real, incluindo dióxido de carbono atmosférico, temperatura global, extensão do gelo marinho e volume da camada de gelo.

Earth Minute. Esta divertida série de vídeos explica vários tópicos de ciências da Terra, incluindo alguns tópicos de mudança climática.

Outros recursos da NASA

Goddard Scientific Visualization Studio. Uma extensa coleção de visualizações animadas de mudanças climáticas e ciências da Terra.

Portal de mudança de nível do mar. Portal da NASA & # 39s para uma visão aprofundada da ciência por trás da mudança do nível do mar.

NASA e Observatório da Terra rsquos. Imagens de satélite, artigos e informações científicas sobre nosso planeta natal, com foco no clima da Terra e nas mudanças ambientais.

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