alterações climáticas: o fenómeno, os impactes e a ... · dase 2017 tópicos •as causas das...

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DASE 2017

Rodrigo Proença de Oliveira

Alterações climáticas: O

fenómeno, os impactes e a

resposta: mitigação e adaptação

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DASE 2017 Tópicos

• As causas das alterações climáticas

• Os impactos das alterações climáticas

• A resposta às alterações climáticas: mitigação

• A resposta às alterações climáticas: adaptação

• Como planear o futuro? A necessidade de uma nova atitude.

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DASE 2017

AS CAUSAS DAS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS 01

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DASE 2017 O efeito de estufa

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DASE 2017 Quais são os gases com efeito de estufa (GEE)?

Gas nameChemicalformula

Concentration in the atmosphere

(ppm)

Lifetime(years)

Global warming potential (GWP) for given time horizon

20-yr 100-yr 500-yr

Water vapout H20 10 - 50 000

Carbon dioxide CO2 400 30–95 1 1 1

Methane CH4 1.8 12 72 25 7.6

Nitrous oxide N2O 0.3 114 289 298 153

CFC-12 CCl2F2 0,0005 100 11 000 10 900 5 200

HCFC-22 CHClF2 00002 12 5 160 1 810 549

Tetrafluoromethane CF4 -- 50 000 5 210 7 390 11 200

Hexafluoroethane C2F6 -- 10 000 8 630 12 200 18 200

Sulfur hexafluoride SF6 -- 3 200 16 300 22 800 32 600

Nitrogen trifluoride NF3 -- 740 12 300 17 200 20 700

Atmospheric lifetime and GWP relative to CO2 at different time horizon for various greenhouse gases.

The global warming potential (GWP) depends on both the efficiency of the molecule as a greenhouse gas and its atmospheric lifetime

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DASE 2017 Evolução da concentração de CO2

280 ppm

~400 ppm

IPCC (2013) – Intergovernmental Pannel on Climate Change Fifth Assessment Report (AR5)

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DASE 2017 Concentração de CO2 vs Temperatura

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DASE 2017Evolução das emissões dos principais GEE

Fonte: IPCC 2014 (AR5)

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DASE 2017Evolução da concentração dos principais GEE

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DASE 2017

Emissão de gases com efeito de estufa por setor de atividade


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DASE 2017 Principais países emissores de GEE

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DASE 2017 Emissões per capita dos principais emissores

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DASE 2017

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DASE 2017

OS IMPACTOS DAS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS 02

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DASE 2017 Quadro de análise

Cenários socio-económicos

Modelos climáticos- Global (~400 km x 400 km)

- Regional (~25 km x 25 km)

Modelos setoriais(e.g.):- Modelos hidrológicos- Modelos de produção de alimentos- Modelos ecológicos- Modelos de comportamento estrutural- etc.

Estimulo climático

Gases com efeito de

estufa

Zonas

Costeiras

Agricultura

Saúde

Energia Florestas

Bio

diversidade

Pescas

Turismo

Recursos hídricos

Outros

sectores

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DASE 2017 Cenários de emissão de GEE


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DASE 2017 Cenários de emissões de GEE


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DASE 2017

Cenários de emissões e seus impactos na média global da temperatura do ar

Source: Knutti & Sedlacek (2012).


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DASE 2017 Temperatura média do ar


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DASE 2017Precipitação anual média


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DASE 2017 Intensidade de precipitação

Source: IPCC Fourth Assessment Report

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DASE 2017 Nível médio do mar


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DASE 2017Impactos das alterações climáticas em infra-estruturas

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DASE 2017 Main impacts on Europe

• Increasing of temperature throughout Europe;

• Increasing precipitation in northern Europe;

• Decreasing precipitation and increasing precipitation seasonality and variability in Southern Europe;

• Decreasing snow cover and melting glaciers in mountainous regions;

• Rising sea levels affecting coastal areas;

• Increasing frequency and severity of extreme weather events.

• Climate change is greatly affecting the whole Europe.

DASE 2017/18: @Rodrigo Proença de Oliveira24

Climate change impacts on:• Precipitation• Temperature• Snow melt• Sea level

Societal impacts

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DASE 2017

Principais impactos esperados em Portugal

Impacto Implicações

Aumento da temperatura

Comportamento térmico das infra-estruturas

Alteração do conforto térmico

Aumento do risco de incêndio

Aumento do nível médio do mar

Risco de inundações costeiras

Contaminação de aquíferos costeiros

Aumento do nível freático

Diminuição da precipitação e do escoamento (sobretudo no Sul)

Aumento da assimetria espacial da precipitação e escoamento

Aumento da variabilidade da precipitação e do caudal

Aumento das necessidades de água para irrigação

Problemas de abastecimento de água

Aumento do risco de cheias

Diminuição do nível freático

Diminuição da qualidade da águaEcossistemas em risco


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DASE 2017

Alterações climáticas e recursos hídricos

Área Impactos

Disponibilidade de água

Redução do escoamento anual e da recarga anual dos aquíferos, sobretudo no sul;

Aumento da variabilidade do escoamento e da assimetria regional da disponibilidade da água;

Aumento do risco de secas.

Procura de água

Possível aumento da procura de água para a agricultura;

Aumento da procura de água para produção de energia para reduzir a dependência de combustíveis fósseis.

Qualidade da água

Diminuição da qualidade da água devido à redução do escoamento, ao aumento da temperatura da água e ao possível aumento da erosão do solo e da contaminação difusa;

Salinização dos aquíferos costeiros devido ao aumento do nível médio do mar e à diminuição da recarga dos aquíferos;

Degradação da saúde dos ecossistemas.

Risco de cheias e inundações

Aumento do risco de cheias, sobretudo no norte do país e nas zonas costeiras.

Saúde

Concentração

de GEE

Temperatura

do ar

PrecipitaçãoNível médio

do mar

Necessidades

de água

Quantidade

de água

Emissões de

GEE

Balanço hídrico

Fenómenos

extremos

Cheias e Secas

Biodiversidade

Qualidade

da água

Energia

Industria

Turismo

Agricultura

Sócio-

economia

Disponibilidades

de água

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DASE 2017

Impactos nos sistemas de abastecimento de água

Redução da disponbilidade de

água

Aumento do risco de secas prolongadas

Alteração das condições de

operação das infra-estruturas

Alterações dos padrões de consumo

de água

Aumento de conflictos com

outros usos

Aumento da temperatura da água

Diminuição da qualidade da água

Redução do escoamento fluvial

Redução da recarga de aquíferos

Aumento da variabilidade

climática

Alterações sócio-económicas


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DASE 2017

Impactos nos sistemas de drenagem e tratamento de águas

residuais

Diminuição das possibilidade de

descargas de efluentes em massas de água

Aumento das necessidades de

drenagem de caudais elevados

Alteração das condições de operação

das infra-estruturas

Aumento do risco de inundação

Aumento da temperatura da água

Diminuição da capacidade de assimiliação de contaminantes

Redução do escoamento fluvial

Aumento da variabilidade

climática

Alterações sócio-económicas


Redução da capacidade de drenagem

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DASE 2017

A RESPOSTA ÀS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS:

MITIGAÇAO 03

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DASE 2017

Os dois pilares da respostas às alterações

climáticas

Concentração

GEE

Clima

ImpactosActividade económica

EmissõesGEE

Adaptação

Mitigação

Mitigação

Adaptação

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DASE 2017 Returno do investimento

Scenario 550 ppm(Prob DT> 4ºC ~ 0.24)

Scenario 500 ppm(Prob DT> 4ºC ~ 0.11)

1000 mil milhões de USD(2% do PIB)

500 mil milhões de USD(1% do PIB)

Inaction scenario(Conc > 700 ppm)

Mitigation AdaptationResidual costs

Mitigation Adaptation

Residual costs

2,500 a 10,000 mil milhões de USD(5% a 20% do PNB)

Annual costs during 50 years(thousands of millions of USD)

Fonte: Stern (2007, 2009), IPCCC(2007), PNUD (2007).

? ?Curto prazo: 26 a 86 mil

milhões de USD

?

?? Curto prazo 26 a 86 mil

milhões de USD

?

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DASE 2017

Mitigação

• Objetivo: Reduzir emissões GEE para controlar a alteração climática e os seus impactos

• Principais acordos internacionais:–UNCCC (UN Framework Convention of Climate Change) (1992)

• Quadro geral

–Protocolo de Quioto (Assinatura: 1997; em vigor: 2005)• Compromisso de controlo de emissões apenas para os países desenvolvidos

• Crédito de emissões para projetos noutros países signatários;

• Mercado de direitos de emissão e de créditos de emissão.

– Acordo de Paris (Assinatura: 2015; em vigor: 2016)• Envolve todas as partes e tem um carater voluntário (INDC – Intended National

Determined Contributions);

• Objetivos:

– Manter o aumento da temperatura media global abaixo de 2ºC e procurar manter esse aumento abaixo de 1,5 ºC;

– Atingir o pico das emissões o mais rapidamente possível e atingir neutralidade carbónica na 1ª metade do século XXI.

–Kigali (Rwanda) 2016)• Reduzir usos de CFC a partir de 2019.

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DASE 2017 Cenários de emissões de GEE


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DASE 2017 Emissões por GEE

• Carbon dioxide (CO2):– Fossil fuel use

– Land use: deforestation, land clearing for agriculture, and degradation of soils.

• Methane (CH4): – Agricultural activities,

– Waste management

– Energy use

– Biomass burning

• Nitrous oxide (N2O): – Agricultural activities, such as fertilizer

use

– Biomass burning

• Fluorinated gases (F-gases): – Industrial processes, refrigeration, and

the

– Use of a variety of consumer products

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DASE 2017

Emissões por sector económico

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DASE 2017

A RESPOSTA ÀS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS:

ADAPTAÇÃO 04

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DASE 2017Adaptação

• Goal: to prepare society for climate change; to reduce societyvulnerability to climate change

• It is mainly a local issue;

• International agreements: mainly on funding by developed countries to support developing countries in their adaptation efforts– Nairobi (2007)

– Bali (2008)

– Paris (2015)

• Main sectors requiring adaptation– Water sector

– Land planning sector

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DASE 2017Como podemos reduzir a nossa vulnerabilidade?

ExemplosReduzir a exposição:

• Reduzir factores de risco

• Remover pessoas e bens em zonas emrisco

Aumentar a robustez, i.e. da capacidade de resistir

• Rever dos regulamentos e códigos

• Melhorar dos sistemas de protecção

• Promover a redundancia dos sistemas

Aumentar a resiliência, i.e. da capacidade de recuperar de situações adversas

• Melhorar dos sistemas de monitorização e alerta

• Melhorar sistemas de apoio a emergências

• Melhorar sistemas de seguro

Sensitivity /

RobustnessExposure

Potential

impact

Recovering

capacity

Vulnerability

Reduce sensivity /

Increase system

robustnessReduce

exposure

Improve

resilience

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DASE 2017

Strategies for managing high temperatures (1)

Source: Shaw, R., Colley, M., and Connell, R. (2007) Climate change adaptation by design: a guide for sustainable communities. TCPA, London

At the neighbourhood level

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DASE 2017

Strategies for managing high temperatures (2)

At the building level

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DASE 2017

Strategies for managing flood risks (1)


At the catchment level

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DASE 2017

Strategies for managing flood risks (2)

At the neighbourhood level At the building level

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DASE 2017

Strategies for managing water resources and water quality

risks (1)


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DASE 2017


risks (2)



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DASE 2017


risks (3)


At the neighbourhood level At the building level

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DASE 2017

Strategies for managing ground conditions (1)


At a larger scale

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DASE 2017

Strategies for managing ground conditions (2)

At the building scaleAt the neighbourhood scale

Source: Shaw, R., Colley, M., and Connell, R. (2007) Climate change adaptation by design: a guide for sustainablecommunities. TCPA, London

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DASE 2017

Soluções de adaptação

.

Image

Under ordinary circumstances, deployable flood walls are evident only through slots in a building facade or anchors in the sidewalk

(Frame 1). With enough warning, vertical posts and horizontal slats can be erected (Frame 2). These hold the water back during a

flood (Frame 3). CreditSamantha Yost/Enterprise Community Partners

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DASE 2017

Soluções de adaptação

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DASE 2017 Soluções de adaptação

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An example of an AquaFence, a deployable flood barrier. Panels can be from four to seven feet tall. Credit AquaFence

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Con Ed has installed curtains made of Kevlar around the power plant that can be deployed to prevent flooding.

Credit Todd Heisler/The New York Timeso

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DASE 2017

Australia: Fire risk

Source: CLIMATE CHANGE ADAPTATION ACTIONS FOR LOCAL GOVERNMENT Report by SMEC Australia to the Australian Greenhouse Office Department of the Environment and Water Resources

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DASE 2017


Impacto Implicações Possíveis soluções

Aumento da temperatura

Comportamento térmico das infra-estruturas

Alteração dos critérios de dimensionamento

Utilização de materiais alternativosAlteração do conforto térmico

Aumento do risco de incêndioAlteração dos critérios de dimensionamento


Risco de inundações costeiras

Deslocalização de infra-estruturas e populações

Reforço das infra-estruturas de protecção

Contaminação de aquíferos costeiros

Redução das captações

Recarga artificial de aquíferos

Aumento do nível freático

Reforço das fundações

Melhoria dos sistemas de impermeabilização e isolamento

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DASE 2017


Impacto Implicações Possíveis soluções

Diminuição da precipitação e do escoamento (sobretudo no Sul)

Aumento da assimetria espacial da precipitação e escoamento

Aumento da variabilidade da precipitação e do caudal

Aumento das necessidades de água para irrigação


Controlo da procura de água e redução de perdas

Melhoramento da gestão dos recursos disponíveis

Origens de água alternativas (aproveitamento de águas residuais ou dessalinização da água do mar)

Reforço da capacidade de captação e armazenamento

Aumento do risco de cheias

Deslocalização de infra-estruturas;

Reforço das infra-estruturas de protecção;

Aumento da capacidade de escoamento de infra-estruturas ou da atenuação do pico de cheias

Diminuição do nível freático

Reforço das fundações das infra-estruturas

Diminuição da qualidade da água

Ecossistemas em risco


Controlo da contaminação do meio hídrico

Reforço dos sistemas de tratamento de água e de tratamento de águas residuais

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DASE 2017

É assim tão simples?

Risco

TempoDecisão

Não

adaptar

Adaptação

progressiva

Adaptação por

precaução

Nível de

risco

aceitável

Medidas de adaptação

Custos

Custos

residuais

Benefícios:

Custos evitados

Custos de

adaptação • Quanto devemos investir

em adaptação?

• Quando é que devemos

implementar as medidas

adaptação?

• Como integramos todas as

ameaças para evitar más

decisões (maladaptation)?

• Quando é que abandonamos

um processo de adaptação

incremental e assumimos

escolhas estratégicas?

• Quem paga a adaptação?

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DASE 2017

Qual deve ser o nível adequado de adaptação?

Medidas de adaptação

Custos

Custos

residuais

Benefícios:

Custos evitados

Custos de

adaptação

• Dificuldades:– Incerteza associada aos

cenários climáticos, sobretudo

no que se refere a eventos raros

e extremos;

– Avaliação dos custos de inacção

e dos benefícios da adaptação

(ou dos custos residuais);

– Consideração dos impactos

irreversíveis;

– Avaliação dos beneficios e

custos indirectos;

– Uso de taxas de desconto para

horizontes de rojecto muito

longos.

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DASE 2017 Calendarização da estratégia de adaptação

• Faseamento das medidas de adaptação:

– Tempo de implementação da medida;

– Vida útil da medida, face à tendência de variação climática;

– Possibilidade de adaptação gradual versus por investimentos significativos.

Risco

TempoDecisão

Não

adaptar

Adaptação

progressiva

Adaptação por

precaução

Nível de

risco

aceitável

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DASE 2017

Que medidas de adaptação devemos

aplicar?

Costs Costs Costs

Other

benefits

CC

impacts

reduction

benefits

Other

benefits

€

CC

impacts

reduction

benefitsCC

impacts

reduction

benefits

Measure A Measure B Measure C

Yes! Do it! Hum, Maybe Probably not

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DASE 2017

Princípios de uma estratégia de adaptação

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DASE 2017

Estratégia Nacional de Adaptação aos Impactos das Alterações Climáticas nos Recursos Hídricos

Objetivo estratégico

Objetivo específico

Redução das pressões sobre o meio hídrico

Gestão da procura de água (redução da dependência da disponibilidade de água)Proteção das massas de água e dos ecossistemas dependentes

Reforço da segurança da disponibilidade de água

Aperfeiçoamento dos processos de planeamento e gestão dos recursos hídricosReforço das infraestruturas de captação, regularização e adução

Gestão do risco Avaliação do risco de diferentes naturezasPromoção de programas de medidas de proteçãoImplementação de sistemas de monitorização, deteção e alerta precoceSensibilização pública e reforço de uma atitude individual pró-ativa de gestão do risco

Aprofundamento e divulgação do conhecimento

Reforço dos sistemas de monitorização e análiseAvaliação dos riscos resultantes dos impactos das alterações climáticasAnálise da viabilidade de possíveis medidas de adaptaçãoRevisão das metodologias de análise e de dimensionamento de sistemas e infraestruturasSensibilização pública e capacitação técnica

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DASE 2017

Estratégia Nacional de Adaptação aos Impactos das Alterações Climáticas nos Recursos Hídricos

Setor ProgramaPlaneamento e gestão dos recursos hídricos

Proteção das massas de águaAperfeiçoamento dos processos de planeamento e gestão dos recursos hídricosReforço e diversificação das origens de águaAumento da capacidade de armazenamento e de regularização do escoamentoControlo do risco de cheiasAprofundamento e divulgação do conhecimento

Ecossistemas aquáticos e biodiversidade

Proteção e melhoria da qualidade físico-química e biológica e da biodiversidade dos ecossistemas

Proteção e melhoria da integridade hidrológica e hidromorfológicaAprofundamento e divulgação do conhecimento

Serviços da água Promoção do uso eficiente da águaReforço e diversificação das origens da águaControlo da qualidade para abastecimento à populaçãoManutenção das condições de operação dos sistemas de drenagem e tratamento de águas residuaisControlo do risco de cheiasAprofundamento e divulgação do conhecimento

Agricultura e florestas Promoção do uso eficiente da água de culturas temporáriasReforço e diversificação das origens da águaPromoção do uso eficiente da água em áreas florestaisAprofundamento e divulgação do conhecimento

Produção de eletricidade Aumento da robustez do setor produtorGestão do risco de operaçãoAprofundamento e divulgação do conhecimento

Turismo Promoção do uso eficiente da águaAprofundamento e divulgação do conhecimento

Zonas costeiras Gestão do risco Reforço da eficácia e da articulação dos instrumentos de gestão do risco e de ordenamento do território

Aprofundamento e divulgação do conhecimento

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DASE 2017

COMO PLANEAR O FUTURO? A NECESSIDADE

DE UMA NOVA ATITUDE. 05

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DASE 2017 Um futuro desconhecido

• Aumento da variabilidade, da incerteza e do risco;• Possíveis efeitos cataclísmicos – pontos de não retorno• Da variabilidade/incerteza de curto prazo para variabilidade/incerteza de

longo prazo;• Interconectividade de questões – wicked problems.

Unknown Future, John McPherson

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DASE 2017 Uma nova atitude

• Aprender a viver com o risco:

– Aceitar probabilidades maiores de concretização de perigos associados a danos menores;

– Promover a resiliência.

• Adotar soluções flexíveis e manter opções abertas;

• Fazer bem o que temos de fazer.

Forget about Sustainability. It’s about Resilience! Learning to Bounce BackNovember 2, 2012By Andrew Zolli, Published

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DASE 2017

Adaptação é também uma oportunidade

alterações climáticas: o fenómeno, os impactes e a ... · dase 2017 tópicos •as causas das...

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