MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E O BRASIL Carlos A Nobre, INPE II Simpósio de Credito de Carbono e Ciclo de Debates “Estado e Sociedade” Vitória, 18 de Maio de 2010 UM PESO INSUPORTÁVEL?

Como o ambiente da Terra está mudando, e quais as consequências para a nossa civilização e mesmo para a sustentabilidade da vida no Planeta Terra? O que distingue as mudanças climáticas de outros grandes desafios que a humanidade enfrenta? fonte: IGBP 2

Conteúdo … O Antropoceno e a Grande “Aceleração” Os Riscos Sistêmicos ao Sistema Terrestre Ainda é Tempo de Reduzir os Riscos Futuros Impactos das Mudanças Climáticas no Brasil Conclusão: o Brasil no Rumo do Desenvolvimento Sustentável

Parte I O Antropoceno e a Grande “Aceleração” O Sistema Terrestre encontra-se num estado sem análogos: estamos realizando um grande experimento geofísico sem precedentes

Antropoceno “A influência da humanidade no Planeta Terra nos últimos séculos tornou-se tão significativa a ponto de constituir-se numa nova época geológica” Prof. Paul Crutzen Prêmio Nobel de Química 1995 A “aceleração” do tempo no Antropoceno!

9,000 pessoas se somam à população A cada hora, 9,000 pessoas se somam à população mundial

4 Milhões de toneladas de CO2 são emitidos A cada hora, 4 Milhões de toneladas de CO2 são emitidos

1,500 hectares de florestas são derrubadas A cada hora, 1,500 hectares de florestas são derrubadas

A cada hora, Atividades humanas adicionam 1.7 milhões de Kg nitrogênio reativo às florestas, campos agrícolas e corpos d’água

(1000 vezes mais rápido do que os processos naturais) A cada hora, 3 espécies são extintas (1000 vezes mais rápido do que os processos naturais)

“Nosso pé pisa fundo no acelerador e nos estamos indo na direção de um abismo.” Ban Ki-Moon, 2009 Perhaps to start, it is worth reminding us all why we are here. The metaphor Ban Ki-Moon uses – of a car accelerating – is intriguing. What does it mean? And is it accurate?

Os últimos 50 anos testemunharam uma dramática degradação do capital natural da Terra Aumento de CO2, N2O, CH4 Aquecimento Global Degradação da terra Perda de Biodiversidade Eutrofização Poluição Extração de Água ….. 1900 1950 2000 Rockstrom

“Fotografias” do Antropoceno e a “Grande Aceleração” Steffen et al. 2004 IGBP 2003 13

Observações da composição da atmosfera mostram que Todas as concentrações atmosféricas dos Gses de Efeito Estufa vêm aumentando, tornando o aquecimento futuro inequívoco [CO2] aumentou de 280 ppm em 1750 para 383 ppm em 2007 140 anos 37% CH4 [CH4] aumentou de 715 ppb em 1750 para 1774 ppb em 2005 11 anos 148% N2O [N20] aumentou de 270 ppb em 1750 para 319 ppb em 2005 80 anos 18% IPCC 2007 WGI

Curva de Keeling de CO2 Atmosférico Charles David Keeling 20 Abril 1928 – 20 Junho 2005 Take a moment to pay a tribute to Charles David Keeling, who initiated the CO2 measures (suggestion by Jean Ometto) Curva de Keeling de CO2 Atmosférico em Mauna Loa, Havaí Curso de Introdução às Mudanças Climáticas, C Nobre e Mariane Coutinho, 2008

O Aquecimento é inequívoco! Aumento das temperaturas atmosféricas Aumento do nível do mar Reduções da neve no HN e os oceanos… e a alta atmosfera…. 1896: Arrhenius liga causa a efeito!

Parte II Os Riscos Sistêmicos ao Sistema Terrestre O Sistema Terrestre encontra-se à beira da irreversibilidade?

Já atingimos algum ponto de irreversibilidade do Sistema Climático? Se colocarmos muitos trilhões de dólares (ou euros, ou reais ou pesos), poderemos resolver o problema do aquecimento global? Já atingimos algum ponto de irreversibilidade do Sistema Climático?

“Pontos Críticos” do Sistema Terrestre Derretimento das Geleiras da Groelândia Desparecimento do Gelo Ártico no Verão Extinção de Espécies Colapso da Floresta Amazônica IGBP Report 55, Science Plan and Implementation Strategy (2006), p. 13 Acidificação dos Oceanos

Riscos aos Biomas Brasileiros Savanas na Amazônia Floresta Caatinga Savana Semi-Deserto no Nordeste Savanização da Amazônia e ‘Aridização’ do NE do Brasil Fontes: Oyama and Nobre, 2003 e Salazar, Nobre and Oyama, 2007

Alguns eventos extremos inusuais durante 2004-2006: Cortesia: G. Magrin, INTA, Argentina 2005: Temporada recorde de furacões Venezuela 1999-2005 Pampas Argentijnos 2000-2002 Inundações Seca na Amazoôia em 2005 Granizo La Paz Furacão Catarina Atlântico Sul Granizo Buenos Aires

Parte III Ainda é Tempo de Reduzir os Riscos Futuros A necessária e urgente “descarbonização” quase completa dos sistema de produção e consumo

O que nos aguarda no futuro e o que já foi comprometido O Aquecimento vai aumentar se of GEEs aumentarem. Se os GEEs fossem mantidos constantes nos níveis atuais, um comprometimento de 0,6°C de aquecimento adicional aconteria até 2100. CO2 Eq 4 oC 850 3,4 oC 600 2,4 oC 1,2 oC B1 and A1B have similar population projections – ca 7 billion at 2100. A2 population more than double at 15 billion. GDP/capita is 47k$, 75k$, 16k$ for B1, A1B, A2. 400 IPCC 2007 WGI

Redução de emissões agregada de Kyoto é muito pequena! Redução conseguida em 2005 Redução prometida 2008-2012 Não estão cumprindo Estão cumprindo Kyoto Redução de emissões agregada de Kyoto é muito pequena!

Trajetória das Emissões Globais de Combustíveis Fósseis PROBLEMA… DE DIFÍCIL SOLUÇÃO.. Emissões estão além do cenário de mais altas emissões! 2006 2005 2007 (Avgs.) 2008 Taxa constantes de crescimento por 50 anos até 2050 B1 1,1%, A1B 1,7%, A2 1,8% A1FI 2,4% Emissões em 2007 - 41% superiores às esmissões de 1990 Current emissions are tracking above the most intense fossil fuel scenario established by the IPCC SRES (2000), A1FI- A1 Fossil Fuel intensive; and moving away from stabilization scenarios of 450 ppm and 650 ppm. As emissões globais de CO2 de origem fóssil vinham subindo a uma taxa de 1,5% ao ano durante a década de 90. Porém, esta taxa de cresciemnto saltou para 3,5% nos últimos 8 anos (2000-2007). Em 2008, a taxa de crescimento foi menor, provavelmente em decorrência da crise financeira e do menor crescimento da econômia mundial. Trajetória das Emissões Globais de Combustíveis Fósseis Raupach et al. 2007, PNAS; Canadell et al. 2007, PNAS

2oC é o limite talvez ainda factível de ser atingido Equivale a 5 Gt C/ano em média no Século XXI Emissão global atual = 9,5-11,5 Gt C/ano ; 2oC é o limite talvez ainda factível de ser atingido 500 Gt C 2000-2100 Alterações climáticas Emissão Concentração Forçamento Radiativo Temperatura 450 ppm 2oC Cortesia: Suzana Khan Ribeiro, MMA

Limitar Aquecimento global a 2 C Pico de emissões antes de 2020 e redução para quase zero até 2100 Trabalhar aqui com a necessidade de estabilizar a concentracao na atm em 450ppm Energy-related emission trajectories from 2000 to 2100 to achieve stabilization of greenhouse gases in the atmosphere at three different targets (colored lines). The black line is a reference trajectory based on no climate policy. Estimated (median) probabilities of limiting global warming to maximally 2°C are indicated for the three stabilization targets 35,58,63. Há um relativo consenso global em colocar uma meta de limitação ao aquecimento. Sugerido inicialmente no Terceiro Relatório de Avaliação do IPCC (2001), o limite de 2 graus Celsius vem adquirindo apoio generalizado, inclusive do Brasil. Ele não elimina totalmente os riscos (por exemplo, o nível do mar subirá entre dezenas de cm até mais de 1 m nos próximos 1000 anos mesmo com este limite), mas realisticamente não é mais factível reduzir o risco das mudanças climáticas a zero. Para ser conseqüente, há que se estabelecer limite de emissões condizente com esta meta.   Estudos científicos recentes indicam que para que seja mantido o limite de 2 graus Celsius, o total de gases de efeito estufa emitidos por atividade humana deve ser menor do que 1000 Gton C (1 trilhão de toneladas de carbono) e, com 50% de probabilidade, a temperatura não aumentaria mais de 2 graus Celsius. Desde a Revolução Industrial já lançamos cerca de 500 Gton C. Por esta contabilidade, nos restaria uma "cota" de 500 Gton C. Estamos lançando cerca de 10 Gton C por ano (como CO2). Ao estabelecer uma meta global máxima para as emissões planetárias e ao considerar as emissões históricas, teríamos uma perspectiva de divisão equitativa para as emissões futuras. Recomendamos que a abordagem da metas global máxima deveria ser adotada pelo Brasil como estratégia de negociação. Defenderíamos que os países em desenvolvimento deveriam ter o direito utilizar a maior parte dos 500 Gton C que faltam para completar a meta máxima global de emissões. Decorre destes cálculos que a concentração de CO2-equivalente de equilíbrio de longo prazo condizente com aumento de temperatura menor do que 2 C é de aproximadamente 450 ppm. Recomendamos que o Brasil apóie a extensão natural do limite de 2 C: um valor máximo de concentração (450 pmm) ou equivalentemente de total permitido de emissões (500 Gton C) e buscar um regime de alocação deste “espaço de emissões” equitativo às responsabilidades históricas e às necessidades de desenvolvimento dos países. Trajetórias das emissões relacionasdas ao uso de energia para atingir a estabilzação das concentrações de GEE na atmosfera e o porcentual de probabilidade que esta determinada cncentração limite o aquecimento global a 2 C. Richardson, K. et al., 2009. Climate Change. Global Risks, Challenges and Decisions Synthesis Report. Copenhagen 2009, 10-12 March. www.climatecongress.ku.dk

As dimensões éticas das Mudanças Climáticas Globais Há uma questão de ética e justiça: as pessoas que vão sofrer as conseqüências mais graves das Mudanças Climáticas Globais são aquelas que menos contribuiram ao problema Países desenvolvidos já emitiram 350 Gt C Reduções absolutas de emissões Países em desenvolvimento só emitiram 150 Gt C Reduzir ritmo de crescimento de emissões

Brasil asssume protagonismo nas questões climáticas COP15 Copenhague Brasil anuncia compromisso de reduções de gases de efeito estufa entre 36% e 39% em relação a cenário tendencial para 2020 (equivalente a corte de 25%em relação a emissões em 2005) Brasil asssume protagonismo nas questões climáticas Fonte: http://opetroleiro.files.wordpress.com/2009/12/estadao_18-12_copenhagen.jpg

Cenário Internacional das Negociações de Clima Para limitar o aquecimento global a 2 oC, o mundo só poderá emitir mais 500 bilhões de toneladas de C até o final do século. Países desenvolvidos terão que cortar emissões radicalentente Reduções absolutas de emissões Países em desenvolvimento utilizasrão a maior parte desta cota Reduzir ritmo de crescimento de emissões Compromisso do Brasil (Lei Nº 12.187 - 29/12/2009): Até 2020, país irá reduzir suas emissões entre 36% e 39% em relação ao cenário de crescimento tendencial (BAU)

Parte IV Impactos das Mudanças Climáticas no Brasil O Brasil é muito ou pouco vulnerável às mudanças climáticas?

Cenários Climáticos Produzido pelo INPE Anomalas de chuvas (%) (Anual) [(2071-2100)- (1961-90)] Seco Cenários Climáticos Produzido pelo INPE A2 B2 Anomalias de Temperatura (C) Anual [(2071-2100)- (1961-90)] Quente Quente B2 A2

Aumenta o Número de Noites Quentes Presente (1961-1990) Futuro: Cenário A1B Diminui o Número de Noites Frias

Increase in the frequency of extreme rainfall events for 2071-2100 relative to 1961-90 in western Amazonia and southern Brazil-Northern Argentina Increase in the frequency of consecutive dry days in eastern Amazonia, Northeast Brazil west central Brazil Cenário A2: Dias Secos Consecutivos A2- Dias com chuvas acima de 10 mm + + + +

A2 A1B B2 +6.6 °C +5.4 °C 786 ppm +5.3 °C +4.4 °C 639 ppm +3.7 °C % change in rainfall (December to February season) in 2080s relative to 1961-90 mean Change in annual mean temperature: Brazil Change in annual mean temperature: Global Atmospheric CO2 concentrations +6.6 °C +5.4 °C 786 ppm +5.3 °C +4.4 °C 639 ppm +3.7 °C +3.1 °C 524 ppm 40% 47% 7% A2 31% 37% 5% A1B 22% 27% 4% B2 Rainfall and temperature changes in the Amazon, São Francisco and Parana River basins for 2080 relative to 1961-90, as derived from the downscaling of the HadCM3 using the Eta CPTEC regional model (40 km). (Marengo et al 2010-In preparation)

Café Arábica Cenário para 2070 Zoneamento Atual Irrigação Necessária Baixo Risco Climático Irrigação Recomendada Risco de Geadas Risco de Temp. Elevadas Alto Risco Climático Fonte: E. Assad, Embrapa

Área potencial migra para leste do Sudeste e Sul Ocorrência potential no presente Mudanças Climáticas e a |Mata Atlântica A Ocorrência projetada em 2050 Cenário de Baixas Emissões Ocorrência projetada em 2050 Cenário de Altas Emissões - 30% - 65% B C Área potencial migra para leste do Sudeste e Sul Fonte: Colombo 2007 , Using GARP.

Cortesia: Christovam Barcellos, FIOCRUZ, 2008 Clima e Endemias Baixa amplitude de temperatura Chuvas constantes Isoterma de 22oC Chuvas no verão Baixas temperaturas Arroz Esquistossomose Leptospirose Dengue Cortesia: Christovam Barcellos, FIOCRUZ, 2008

Impacto possível na disponibilidade de água no Nordeste Déficit Hídrico 1961-1990 Menos água Para agricultura! Déficit Hídrico Maior! 2071-2100 fontes: Javier Tomasella (INPE), Enéas Salati (FBDS) 39

MUDANÇAS CLIMÁTICAS, MIGRAÇÕES E SÁUDE: CENÁRIOS PARA O NORDESTE BRASILEIRO, 2000-2050 (Barbieri et al. 2008)

Sudeste da América do Sul: Aumento na intensidade e freqüência de dias com chuva intensa (1951-2000) Vazio de dados na Amazônia, Nordeste e partes do Centro-Oeste. ? Índice R10 - Número de dias com chuva acima de 10 mm/dia Fonte: J. Marengo et al., INPE, 2007

Vale do Itajaí, SC, Novembro de 2008 Região costeira Blumenau Esses desastres afetaram em torno de 60 cidades e mais de 1,5 milhões de pessoas, com 133 mortes, 22 desaparecidos e mais de 78.000 habitantes forçados a sair de suas casas.

Episódio de Chuvas Intensas: Angra dos Reis, RJ Chuvas intensas e deslizamentos em encostas em 01 de Janeiro de 2010

Número de Eventos por Décadas (1933-2009) Eventos de Chuvas Intensas na Cidade de São Paulo estão se tornarndo mais frequentes ... Número de Eventos por Décadas (1933-2009) Fonte: Estação Meteorológica do IAG-USP; análise: Julia Reid, INPE

Episódios de chuvas intensas: São Paulo Inundações na cidade de São paulo em Fevereiro de 2010

São Paulo: Expansão Urbana Projeção dos Extremos de chuvas e impactos na Região Metropolitana de São Paulo São Paulo: Expansão Urbana Mudanças em chuvas intensas relaticcas a 961-90 R10 2020-2030 2050-60 2080-90

Adaptação e Vulnerabilidade da Zona Costeira às Mudanças Climáticas - 47 - AECO COPPE/UFRJ Principais Efeitos do Aquecimento Global no Mar que afetam Zonas Costeiras Possível mudança nas direções de propagação das ondas devido a alterações na circulação atmosférica, semelhante ao que já acontece em eventos de El Niño: Tendência de realinhamento da linha de praia, criando sérios problemas em enseadas urbanizadas, e.g. Copacabana, Ipanema-Leblon, etc. (efeitos persistentes) Tendência de realinhamento do litoral devido a mudança na direção de propagação das ondas Fonte: P. Rosman, COPPE-UFRJ 47

Região Metropolitana do Rio de Janeiro 1 milhão de pessoas em risco de aumento do nível do mar e ressacas! Áreas de Ricos Type Of Impact Tourism Contamination Infrastructure Mangroves and Loss of Beaches Adaptation Strategies Coastal Defenses Sanitation Warning Systems Sand Replenishment

Episódios de chuvas intensas: Rio de Janeiro Deslizamentos em encostas Rio de Janeiro e Niteroi em Abril de 2010

Parte V O Brasil no Rumo ao Desenvolvimento Sustentável Uma oportunidade única para o Brasil liderar trajetória de sustentabilidade

Quadrante da Sustestabilidade Poderão os países em desenvolvimento atingir padrões aceitáveis de desenvolvimento humano sem sobrecarregar o meio ambiente? EUA “Pegada” Ecológica (hectares per capita) Ecological Footprint and Human Wellbeing WWF– Gland, Switzerland and Global Footprint Network (GFN), Oakland, California USA.ISBN 978-2-88085-290-0 1,8 ha Brasil China Quadrante da Sustestabilidade Índia IDH (Índice de Desenvolvimento Humano)

O (Ainda) Desafio Populacional 1 bilhão de pessoas em países ricos 2 bilhões de pessoas progredindo 3 bilhões de pobres que necessitam progredir 2,5 bilhões de pessoas ainda por vir Demografia brasileira: estabilização antes de 2030 Em 2050, 86% da população mundial estarão nos países (hoje) em desenvolvimento, isto é, mais de 8,000,000,000 de consumidores tentando atingir os padrões de vida do Países Desenvolvidos.

Quadrante da Sustestabilidade A insustentável tendência atual dos países desenvolvidos e das economias emergentes! Ecological Footprint and Human Wellbeing WWF– Gland, Switzerland and Global Footprint Network (GFN), Oakland, California USA.ISBN 978-2-88085-290-0 Quadrante da Sustestabilidade IDH (Índice de Desenvolvimento Humano)

Quadrante da Sustestabilidade Poderão os países desenvolvidos reduzir sua “pegada” ecológica, mantendo a qualidade de vida alcançada? Ecological Footprint and Human Wellbeing WWF– Gland, Switzerland and Global Footprint Network (GFN), Oakland, California USA.ISBN 978-2-88085-290-0 Quadrante da Sustestabilidade IDH (Índice de Desenvolvimento Humano)

Poderá o Brasil, no Século XXI, tornar-se uma “potência ambiental tropical” ou o primeiro país tropical desenvolvido? Sustainability science challenges long-standing, institutionalized practices and frameworks that structure science in the north as in the south Expand here on your vision of sustainability science and the need to revamp research programs at international institutions such as those congregated by IGBP etc. And discuss Lahsen & Nobre (2007) analysis of LBA: Sustainable science challenges how scientists Select, plan, execute and communicate their own research; Evaluate the work of others; Think about the relationship between science and societal problems. Source: Lahsen & Nobre 2007 Having created a vision of what a sustainability transition entails, sustainability science is the science that supports it. It is anchored in concerns for the human condition, not in the current agenda of science. It is fundamental, integrative, regional and place-based. Finally, It is not simply science as most of us know it, it is not the valued environmental science or development science that most of us practice, but instead addresses their intersection—nature-society interactions