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17 de outubro de 2005

Impactos das Mudanças Climáticas Globaisno Brasil e no Mundo

Eneas SalatiIsaura Frondizi

Curso Mudanças Climáticas e Créditos de Carbono


2

Simulação das TemperaturasMédias Globais Anuais

Natural

Natural + Antropogênico

Antropogênico


3

Mudança Climática Global

• Não é uma “moda” !

• É uma realidade com a qual a sociedade tem que conviver, controlar e se adaptar !


4

FatosIndicadores Meteorológicos

1. A temperatura média global no século XX ........... + 0.6 0,2ºC

3. A temperatura no Hemisfério Norte aumentou no Século XX, mais do que em qualquer século dos últimos 1.000 anos

5. A década de 1990 foi a mais quente do milênio

7. A amplitude da temperatura diária (t max – t min) diminuiu de 1950 ─ 2000

9. Dias com geadas – Diminuir em praticamente todas as áreas continentais durante o século XX


5

1. Precipitação nos continentes: aumentou 5–10% no século XX no Hemisfério Norte diminuiu em várias regiões (West Africa e partes do Mediterrâneo)

3. Precipitações fortes: aumentou nas latitudes médias do Hemisfério Norte

5. Secas severas: aumentou no verão. Em regiões da Asia e África a freqüência e intensidade aumentaram nas últimas décadas

7. El Niño: aumentou freqüência, permanência e intensidade nas últimas décadas, comparadas com os últimos 100 anos

FatosIndicadores Meteorológicos

(continuação)


6

FatosIndicadores Físicos e Biológicos

1. Aumento do nível do mar: (+) de 10-20cm no século XX

3. Espessura da camada de gelo no Ártico: está 40% mais fina nas últimas décadas

5. Duração do gelo sobre rios e lagos: (-) em duas semanas nas latitudes médias do Hemisfério Norte

7. Extensão da camada de gelo no Ártigo: diminuição em 10-15% na primavera – verão desde 1950


7

1. Geleiras não polares: retrairam durante o século XX

2. Cobertura de neves: diminuiram em 10% observações por sátelite a partir da década de 60

4. Período de crescimento das plantas no Hemisfério Norte: aumentou de 1-4 dias por década nos últimos 4 anos

6. Plantas e animais no Hemisfério Norte: as plantas estão florescendo mais cedo, as aves chegam antes e o acasalamento começa mais cedo insetos aparecem mais cedo branqueamento de corais: aumentou a freqüência especialmente durante os eventos de El Niño

FatosIndicadores Físicos e Biológicos

(continuação)


8

FatosIndicadores Econômicos

1. Aumento do valor de seguros em propriedade no leste dos EUA

2. Inflação global: (+) de uma ordem de grandeza, nos últimos 40 anos

Parte decorrente de fatores sócio-econômicos e parte decorrente de fatores climáticos

Perdas Econômicas ligadas a Fenômenos Meteorológicos


9

Custos Globais de Eventos Climáticos Extremos


10

Atmosfera Terrestre

H = Atmosfera 10 km

R = 6.000 km

R H

= 600


11

Causas das Mudanças Climáticas GlobaisNaturais e Antrópicas

Variação da atividade solar Variações nos parâmetros orbitais da terra Variações da composição química da atmosfera (gases de efeito estufa – CO2, CH4, N2O, O3, halocarbonos) e aerossóis

1. Variações Naturais Escala de tempo - SÉCULOS ou MILÊNIOS

2. Variações Antrópicas Escala de tempo - DÉCADAS


12

Concentrações de CO2 na atmosfera terrestre medidas durante o período de 1000 a 2000


13

Previsão do Aumento da Temperatura Média Global até o Ano de 2100


14

Emissões de Gases de Efeito Estufa


15

Atividades Humanas

As concentrações dos gases de efeito estufa estão

aumentando na atmosfera terrestre, por efeitos antrópicos


16

Variações da Temperatura do Planeta


17

Aumento do Nível Médio do Mar paraDiferentes Cenários de Emissão


18

Canal de Marapendi, Rio de Janeiro, RJ


19

Cenários (SRES ─ 2000)

A2 é o cenário que descreve um mundo futuro muito heterogêneo onde a regionalização é dominante. Existiria um fortalecimento de identidades culturais regionais, com ênfase em valores da família e tradições locais. Outras características são um crescimento populacional alto, e menos preocupação em relação ao desenvolvimento econômico rápido

B2 é o cenário que descreve um mundo no qual a ênfase está em soluções locais a sustentabilidade econômica, social e ambiental. A mudança tecnológica é mais diversa com forte ênfase nas iniciativas comunitárias e inovação social, em lugar de soluções globais


20

Projeções de anomalias de temperatura para DJF em relação ao período base 1961-90 para América do Sul

As previsões são do modelo HadCM3Os time-slices são em 2020, 2050 e 2080 dos cenários são A2 e B2

HadCM3-B2-2020 DJF

HadCM3-B2-2050 DJF

HadCM3-B2-2080 DJF

HadCM3-A2-2020 DJF

HadCM3-A2-2050 DJF

HadCM3-A2-2080 DJF

Marengo, 2005


21

Projeções de anomalias de temperatura para DJF com referência ao período base 1961-90 para América do SulOs modelos são os CCCMA, GFDL, HadCM3 e CCSR/NIES

Os cenários são A2 e B2 para time-slice centrado em 2020

CCCMA-B2-2020

CSIRO-B2-2020

GFDL-B2-2020

CCSR/NIES-B2-2020

CCCMA-A2-2020

CSIRO-A2-2020

GFDL-A2-2020

CCSR/NIES-A2-2020

Marengo, 2005


22



CCCMA-B2-2050

CSIRO-B2-2050

GFDL-B2-2050

CCSR/NIES-B2-2050

CCCMA-A2-2050

CSIRO-A2-2050

GFDL-A2-2050

CCSR/NIES-A2-2050

Marengo, 2005


23



CCCMA-B2-2080

CSIRO-B2-2080

GFDL-B2-2080

CCSR/NIES-B2-2080

CCCMA-A2-2080

CSIRO-A2-2080

GFDL-A2-2080

CCSR/NIES-A2-2080

Marengo, 2005


24

Variações do ClimaPiracicaba, SP

Temperatura média: diferença entre as médias mensais do período 1989 a

2003 e 1917 a 1988

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

Dif

eren

ça (

0C)

Temperatura máxima: diferença entre as médias mensais do período 1989

a 2003 e 1917 a 1988

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4


Dif

eren

ça (

0C)

Temperatura média: Os dados representados mostram um aumento médio da ordem de 0,78ºC, estando em consonância com observações em outras regiões do mundo que indicam um aumento de 0,6 ºC para o século XX.

Temperatura máxima: Os dados representados indicam que as variações observadas são muito pequenas, com uma tendência para valores positivos.


25

Temperatura mínima: diferença entre as médias mensais do período 1989 a 2003 e 1917 a 1988

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4


Dif

eren

ça (

0C)

Precipitação: diferença entre as médias mensais do período 1989 a 2003 e 1917 a 1988

-20-10

01020

304050

6070


Dif

eren

ça (

mm

)

Temperatura mínima: Os dados representados indicam um aumento, tendo em vista a atuação do efeito estufa que evita a perda de energia para o espaço sideral através da radiação.

Precipitação: Os dados representados indicam um aumento das precipitações, especialmente nos meses do verão e da primavera. O total anual foi da ordem de 144,00mm, ou seja, um aumento de 11,4% na precipitação.

Variações do ClimaPiracicaba, SP


26

Cenários

● Amazônia: - aumento da temperatura de 1 a 6º C P = a mesma

● Centro-Sul: - aumento de 15% na P no autono - aumento de temperatura de 1 a 6º C

● Balanço Hídrico Thornthwaite & Mather (1955)

Temperatura Inicial

Temperatura +2

Temperatura +4

Temperatura +6

Deficiência, Excedente, Retirada e Reposição Hídrica ao longo do ano

-120-100

-80-60-40-20

020406080

100

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

Deficiência Excedente Retirada Reposição


-150

-100

-50

0

50

100


mm



-200

-150

-100

-50

0

50

100


mm



-200

-150

-100

-50

0

50

100


mm


Cidade CUIABÁ Latitude -15,33 Período 61-90Estado MT Longitude -56,12 Fonte INMETCAD (mm) 100 Altitude 151 m

Balanço Hídrico Normal por Thornthwaite & Mather (1955)


28

Índice Efetivo de Umidade — Im

Im = Iu - 0,6 Ia

16159Ia (%)

12C-2

úmido/sub-

úmido

18C-2

úmido/sub-

úmido

45B-2

úmido

Im

222750Iu (%)

T + 6ºCT + 4ºCT + 0ºC

Manaus Belém

Iu = EXCETP

x 100 Ia = DEFETP

x 100

Cuiabá

861Ia (%)

39B-1

úmido

47B-2

úmido

87B-4

úmido

Im

455188Iu (%)


373220Ia (%)

-22D

semi-árido

-20C-1

seco/sub-

úmido

-2C-1

seco/sub-

úmido

Im

0010Iu (%)


Temperatura Inicial

Temperatura +2

Temperatura +4

Temperatura +6

Cidade PIRACICABA Latitude -22,70 Período 17-98Estado SP Longitude -47,63 Fonte ESALQ/USPCAD (mm) 100 Altitude 490 m



-60-40-20

020406080

100120140


mm



-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100


mm



-80-60

-40-20

020

4060

80100


mm



-120-100

-80-60-40-20

020406080

100


mm


Temperatura Inicial

Temperatura +2

Temperatura +4

Temperatura +6


-60-40-20

020406080

100120140


mm



-60-40

-200

2040

6080

100120


mm



-100-80-60-40-20

020406080

100


mm



-150

-100

-50

0

50

100


mm


Cidade CAMPO GRANDE Latitude -20,45 Período 61-90Estado MS Longitude -54,62 Fonte INMETCAD (mm) 100 Altitude 530 m



31


Im = Iu - 0,6 Ia

1697Ia (%)

-4C-1

seco/sub-úmido

4C-2

úmido/sub-úmido

21B-1

úmido

Im

61025Iu (%)


Piracicaba

18111,3Ia (%)

-7C-1seco

sub-úmido

2C-2

úmido/sub-úmido

31B-1

úmido

Im

4832Iu (%)


Campo Grande

Iu = EXCETP

x 100 Ia = DEFETP

x 100


32


Im = Iu - 0,6 Ia

000Ia (%)

11C-2

seco/sub-úmido

26B-1

úmido

64B-3

úmido

Im

112664Iu (%)


Londrina

000Ia (%)

28B-1

úmido

50B-2

úmido

83B-4

úmido

Im

285083Iu (%)


Curitiba

Iu = EXCETP

x 100 Ia = DEFETP

x 100

Temperatura Inicial

Temperatura +2

Temperatura +4

Temperatura +6

Cidade ARCO VERDE Latitude -8,42 Período 75-90Estado PE Longitude -37,08 Fonte INMETCAD (mm) 40 Altitude 681 m



-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40


mm



-140-120

-100-80

-60-40

-200

2040


mm



-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0


mm



-180-160

-140-120

-100-80

-60-40

-200


mm



34

Variações da Recarga de Aquíferos e do Escorrimento Superficial

EXC/P x 100

10213039LONDRINA

25313642BAGÉ

48545860SÃO JOAQUIM

22334145CURITIBA

361021PIRACICABA

18243140UBERABA

491526CAMPO GRANDE

20274046BRASILIA

00511CUIABÁ

32353948BELEM

21242835MANAUS

T + 6T + 4T + 2T + 0


35

Aumento de Precipitação para ter a mesma Disponibilidade Hídrica Atual

2080 ─ 2100

2050 ─ 2060

2020 ─ 2030

Tempo

83 %

62 %

33 %

P

+ 4 ºC

+ 6 ºC

+ 2 ºC

T


36

Balanço Hídrico em uma Bacia Hidrográficacom 25km2 ─ perto de Manaus


37

Campo do Fluxo do Vapor D’Águana América do Sul

Marques, 1990


38

Balanço da Energia Solar

50% da energia solar é utilizada para evaporação d’água. Caso exista desmatamento, essa energia será utilizada, em parte, para o aquecimento do ar


39

Bacia Amazônica — Balanço Hídrico Fluxos em m3/ano

Fq = (3-5) x 1012

Atmosfera de outras Regiões

(O18) Fq = 0,44 x Fi

P

15 x 1012

E

8 x 1012

Recirculação

Oceano

Vazão Rio

6,6 x 1012

Fi = (9-11) x 1012


40

Existe Forte Reciclagem de Vapor d’Águana Região Amazônica

Aproximadamente 50% do vapor d’água que produz chuvas vem do oceano Atlântico, com os ventos que sopram do quadrante Leste, e os outros 50% são produzidos dentro da própria Amazônia, pela transpiração das plantas que compõem a floresta. Há assim uma recirculação de água na região


41

Arco do Desmatamento

Desmatamento até 2002Desmatamento até 2002

Fonte: INPE PRODES digital, 2004

Até 1960 < 1%

Atual 17%


42

Variações das Vazões em uma Sub-Bacia doRio Tocantins (176.000 km2)

Costa et al., 2003

Q = + 25%

Desmatamento + 20%


43

Possíveis Mudanças Climáticas no BrasilDesmatamento e MCG

AmazôniaDesmatamento

altera o Balanço deÁgua Energia

P(-) T=(+)0,56ºC

BrasilCentro-Oeste e

SudesteT = 0,76ºC

(Piracicaba-SP)

Vapor de Água

Emissões de CO2 por países desenvolvidos

MCG

T(+) 2ºC (2025)P (?)

T(+) 0,4 – 1,1ºC para 2025 (+ 6º para 2080) P(+) outono (10-15%) mar/abr/maiP(-) verão dez/jan/fev

CO2 = 0,7 GtC/ano (1994)

Combustíveis Fósseis6,3 GtC/ano (1990’s)

Nível do MarH = 3 – 14cm

2025


44

Conclusões

● O desmatamento altera:

- os níveis e as distribuições das precipitações na Bacia Amazônica

- o vapor d’água que é transportado para a Região Centro-Sul do País Esses dois fatos podem levar a uma diminuição nas precipitações com sérias

conseqüências para as áreas cultivadas (agrobusiness), para os ecossistemas naturais (fauna e flora) e para a geração de hidrelétricas

- o balanço de energia solar na Região Amazônica, sendo que a energia que é utilizada para evapotranspiração da água será utilizada para aquecimento do ar (já existem inúmeros dados publicados mostrando um aumento de temperatura nas áreas desmatadas)

● O desmatamento contribui para o aquecimento global pela emissão de CO2 que corresponde a biomassa contida nos biomas destruídos

● No Brasil, 75% das emissões de CO2 são provenientes do desmatamento e das queimadas


45

BiodiversidadeTaxas de Extinção Geral

BIODIVERSIDADE GOBAL 10 MILHÕES DE SPS. MÉTODO UTILISADO

% PERDA GLOBAL

P/ DÉCADA Perda Anual GLOBAL

20.000 – 30.000 0,2–0,3% de taxa de extinção considerando que o desmatamento aumenta de 1% p/ano

Wilson (1989, 1993)

2 – 3% AMAZÔNIA LEGAL

8.000 – 12.600

GLOBAL 8.000 – 52.000

2–13% de extinção entre 1990-2015 através da curva área espécie considerando que o desmatamento aumenta de 1% p/ano Reid (1992)

0,8 – 5,2% AMAZÔNIA LEGAL

3.360 – 21.840

GLOBAL 83.000 Extinção de metade das espécies na área que será desmatada até 2015 Raven (1988)

8,3% AMAZÔNIA LEGAL

34.000 A % de perda global foi obtida, por cada um dos autores, através da equação (S= K. A2), relativa á curva área/sps. A taxa de extinção p/ amazônia foi calculada a partir do coeficiente 0,42 (Área Amazônia Legal Km2 ÷ Área Total Floresta Tropical Km2) multiplicado pelo número global de espécies.


46

Produção de H2 com Energia Termosolar

K2CO3

Na2CO3

950ºC

Madeira (Combustão Rápida)

Campo Solar H2 + CO

Instituto Weizmann, Israel (2004)


47

Produção de H2 com Energia Termosolar

ZnO

1.200ºC

Carvão Vegetal

Campo Solar

Instituto Weizmann, Israel (2005)

Zn (Vapor)

Zn (Pó)

Zn + H2O ZnO + H2


48

Contatos

Prof. Eneas SalatiDiretor Técnico

[email protected]

Isaura FrondiziDiretora

[email protected]

FBDS- Fundação Brasileira para o Desenvolvimento SustentávelRua Eng. Álvaro Niemeyer, 76 – São Conrado

22610-180 Rio de Janeiro – RJTel: (21) 3322-4520 – Fax: (21) 3322-5903

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