Uma Moratória para o Metano

Opinião:

EFEITO ESTUFA:
UMA MORATÓRIA PARA O METANO

Carlos Feu Alvim e Olga Mafra
 
carlos.feu@ecen.com, olga@ecen.com

Resumo

Existem incertezas científicas importantes sobre o comportamento do metano na atmosfera levantadas nos próprios estudos do IPCC, órgão que assessora a ONU em questões de aquecimento global. A comunidade científica internacional da área tem chamado a atenção sobre a precariedade dos modelos e das consequentes incertezas quanto à evolução futura da concentração do metano na atmosfera. Essa está, há décadas, em uma trajetória de estabilização, que contraria as projeções iniciais do Terceiro Relatório do IPCC. Existem, ainda, variações importantíssimas nos coeficientes para expressar o metano em equivalente a CO2. Isso reflete as dúvidas existentes sobre a importância do metano no aumento da temperatura global.

No Brasil, o metano é um gás de grande peso na contabilidade atual das emissões. Ações para conter as emissões podem ser ineficazes do ponto de vista do aquecimento global e resultar em gravames importantes para a competitividade do Setor Agropecuário. Por mais inoportuna que pareça a ocasião, em face de apaixonadas e até irracionais contestações políticas sobre a realidade e a gravidade do aquecimento global, está faltando á comunidade científica sugerir claramente a atitude a ser adotada pelo Brasil. Em nossa opinião, esta atitude seria uma moratória nas metas para a agricultura apresentadas na conferência do Clima em Paris.

Palavras chave:

Metano, efeito estufa, GWP, GTP, equivalência a CO2, setor agropecuário, emissões.

1.    Introdução

Os relatórios do IPCC[1] dão respaldo científico ao aumento da temperatura global pelo efeito estufa e da participação da atividade humana nisso. Para o principal gás de efeito estufa, o gás carbônico (CO2), existe a certeza do aumento de sua concentração na atmosfera e as previsões de seu crescimento vêm sendo confirmadas. Para o segundo, o metano (CH4), existe evidência sobre o aumento de sua concentração na atmosfera, mas não há respaldo, nos relatórios do IPCC, da validade das projeções para seu crescimento e não há fundamentação técnica sólida para o coeficiente utilizado para valorar suas emissões em “equivalente a CO2”. Consequentemente, não existe justificativa científica para fazer o esforço que o Brasil se propôs para reduzir à metade a emissão específica[2] do gás metano nas atividades agropecuárias. As medidas relativas a essa meta deveriam ser reconsideradas, numa espécie de moratória.

O metano tem sido tratado com certa ligeireza por ser “apenas” o segundo gás nas emissões causadoras de efeito estufa. No Brasil, ele é um gás muito importante na contabilidade atual para ser tratado assim.

O Setor Agropecuário, direta e indiretamente, é responsável por parte substancial da receita brasileira com exportações. O Brasil faz bem em cooperar para minimizar as emissões de Gases de Efeito Estufa – GEE, mas não está em condições de assumir compromissos que prejudiquem significativamente sua produção e exportações quando não existe respaldo científico para este esforço.

2.    Importância do metano nas emissões brasileiras

O Brasil assumiu compromissos importantes na Conferência de Paris sobre as emissões de gases de efeito estufa. Entre eles, está o de reduzir a intensidade das emissões agropecuárias a cerca da metade do valor de 2005[3] (Feu Alvim e Mafra, 2016).

O metano é o gás de efeito estufa responsável, no Brasil, por dois terços das emissões na agricultura (World Bank)[4] com predominância da parcela que é formado no aparelho digestivo do gado. Mesmo no cômputo das emissões gerais, fora outros usos da terra (fundamentalmente o desmatamento), o metano, usando os coeficientes correntes, é o maior responsável pelas emissões brasileiras de GEE, sendo superior a do gás carbônico, ao contrário do que acontece, com os demais grandes países. Essas medidas são feitas em equivalente ao gás carbônico através de um fator de conversão (GWP) reconhecidamente problemático.

Ou seja, o metano não é um assunto marginal para o Brasil quando se fala em mudanças climáticas. Quase todas as medidas para redução de emissão de metano implicam em investimentos adicionais e aumentos no custo da produção agropecuária[5]. Os compromissos assumidos pelo Brasil deveriam preocupar o Setor Agropecuário.

3.    Incapacidade de previsão do comportamento da concentração do metano

O esforço pontual para conter as emissões de metano é pouco efetivo para conter o aumento da temperatura. Além disso, o comportamento do metano na atmosfera mostra que a tendência é da concentração se estabilizar em nível próximo ao atual.

A tendência à estabilização da concentração de metano na atmosfera foi identificada em 2006 (Feu et al., 2006) quando o comportamento histórico de estabilização foi examinado com a modelagem logística de Volterra, aplicada extensamente por Cesare Marchetti e José Israel Vargas. 

As previsões de crescimento da concentração do metano no TAR – Terceiro Relatório de Assessoramento ao IPCC não se efetivaram (Feu Alvim e Mafra 2018). A indicação da tendência histórica é que a concentração na atmosfera está parando de crescer. Os modelos teóricos sobre o comportamento do metano não são satisfatórios para descrever o que ocorre com sua concentração na atmosfera, como demonstra artigo de revisão do assunto na revista Nature (Kirschke, 2013). Confrontando os dados sobre o pico no acréscimo da concentração de metano centrado em 2014 com os modelos existentes chegou-se à conclusão que “não há efetivamente nenhuma confiança nas projeções de concentrações futuras de metano[6].

O próprio AR4, Quarto Relatório de Assessoramento do IPCC (IPCC, 2007), já havia assinalado, entre as maiores incertezas no assunto aquecimento global, a confiabilidade dos modelos; especialmente no que se refere ao metano: “é necessário validar os modelos (de projeção da concentração) não se restringindo a intercomparação com outros modelos, principalmente para o caso do metano”. Compreende-se que para o CO2, que permaneceria na atmosfera por centenas ou milhares[7] de anos, o único teste possível é a comparação de resultados entre modelos teóricos. Já a validação dos modelos para o metano pode e deve ser feita com os dados experimentais[8]. A vida média, da ordem de uma dezena de anos, facilita esta validação com os dados disponíveis. O problema é que ainda não existe um modelo consensual para interpretação dos dados.

4.    Dúvidas sobre o coeficiente de equivalência a ser utilizado

Também tem havido intensas discussões sobre o fator de equivalência adotado para valorar o metano em relação ao CO2. Os fatores considerados diferem em cerca de uma ordem de grandeza e até mais. Entre o GWP (Global Warming Potencial) e o GTP[9] (Global Temperature change Potential) para 100 anos a diferença encontrada, nas análises do IPCC, é do GWP=28 e GTP=4 para o metano. Outros pesquisadores usam coeficientes de 0,35 ou 0,26 (WangChang-Ke, et al., 2013) para o GTP do metano. O GTP mede a equivalência baseada na variação de temperatura induzida pelos gases, já o GWP baseia-se apenas no poder de reter a radiação, integrado no período.

Parte do problema da equivalência está no tempo de integração a ser utilizado. Os grupos de trabalho científicos do IPCC, para o Fifth Assessment Report (AR5), analisaram o caso geral dos coeficientes de equivalência, com grande impacto na avaliação do efeito estufa do metano. Chamam a atenção para o problema da escolha do tempo de integração de 100 anos, usado como padrão para computar os coeficientes. O AR5, em seu Capítulo 3, diz que a escolha do tempo de integração, avaliado pelo IPCC para 20, 100 ou 500 anos, é arbitrária e foi improvisada pelos diplomatas na Conferência de Kyoto sem o respaldo científico[10].

 Também é discutido, no relatório AR5, o problema de tratar de uma maneira igual, as emissões de metano independentemente de sua origem fóssil ou orgânica. Deve-se considerar que o processo de emissão de CH4 a partir da digestão animal tem início com a absorção do carbono da atmosfera (CO2) pelos organismos formadores da alimentação bovina. A partir daí, existe uma captura de CO2 que dura até a extinção do CH4 da atmosfera cujo produto predominante ao final de processo é o próprio CO2. Considerando esse ciclo é que as emissões de CO2 por fontes renováveis são consideradas nulas nos inventários dos países. No caso do metano de origem fóssil, parte do CO2 formado permaneceria milhares de anos contribuindo para o efeito estufa.

Deve-se assinalar, além disto, que o Capítulo 8 do mesmo AR5 (IPCC, 2014) que examinou os critérios de equivalências, diz que a decisão de adotar o coeficiente usado foi tomada na Conferência de Kyoto, mas que “não existe argumento científico que justifique selecionar o de 100 anos comparado com outras possíveis escolhas”[11].

Também deveria ser revista essa equivalência no comércio de “direitos de emissão” entre países ou empresas. Nele a eventual supressão da emissão de metano (vida média 12 anos) “compra”, usando um coeficiente de equivalência 28, o direito de não reduzir as emissões de gás carbônico (com uma fração importante do gás permanecendo de milhares de anos) por outros países. Essa equivalência não traduz a eficácia da supressão eventual da emissão de metano em compensar a emissão de CO2 para mitigar o aumento de temperatura. Essa troca foi feita em projetos de MDL (mecanismo de desenvolvimento limpo) propostos em Kyoto, e deveria ser considerada hoje (no mínimo) antiética.

5.    A moratória sobre os compromissos de redução de metano

Em nossa opinião, seria prudente suspender a meta para a Agropecuária até que fosse quantificado o que seria conveniente e necessário fazer. De outra forma, estaríamos empregando recursos especialmente escassos de investimento em uma atividade em que o Brasil consegue competir com vantagem no comércio exterior.

Feita a reavaliação, as medidas para redução de emissões estariam restritas àquelas de seguro resultado sobre o aquecimento global. Do ponto de vista prático, elas seriam limitadas às que forem justificáveis usando-se o índice GTP.

Nossa meta voluntária é reduzir à metade as emissões por unidade de produto agrícola em 2025 ou 2030 tomando como referência o ano de 2005. Já assinalamos aqui, por diversas vezes, a enorme passividade com que os setores produtivos brasileiros aceitaram as metas propostas para a “pretendida” Contribuição Nacionalmente Determinada – CND, mais conhecida pela sigla inglesa iNDC (intended Nationally Determined Contribution).

Pare reduzir emissões são necessários investimentos que constituem o mais grave gargalo ao desenvolvimento brasileiro. Tendo em vista o conturbado ambiente político vivido pelo país nos últimos anos, praticamente não houve uma discussão séria da sociedade sobre as metas que seriam assumidas nem de seus custos. Isto apesar das consultas públicas que o Ministério do Meio Ambiente procurou fazer com a Sociedade.

De uma maneira geral, as entidades patronais até aplaudiram, no Brasil, os engajamentos assumidos pelo Governo, em nome da sociedade, julgavam talvez que o Governo subsidiaria os custos. Isto claramente não poderá ser feito.

6.    Conclusões

As consequências econômicas da redução prometida para o metano passaram despercebidas por ser um problema que concerne de uma maneira muito especial ao Brasil, não havendo discussões correspondentes no exterior. O compromisso assumido pelas autoridades brasileiras é uma contribuição voluntária que não foi suficientemente discutida internamente. O Brasil defende, tanto na assessoria científica como na comunidade diplomática, a adoção do coeficiente baseado na temperatura.

Na revista anterior, (Feu Alvim & Mafra, 2018) foi apontada a conveniência de que só fossem implantadas medidas relativas às emissões de metano, quando justificáveis, em análise técnico-econômica usando-se o índice GTP que exprime a equivalência entre gases, baseado no efeito sobre a temperatura global.

O que se propõe aqui é que o Brasil adote internamente o fator de equivalência defendido por cientistas brasileiros e também pelo próprio relatório técnico do IPCC. Adotando a equivalência GTP, proposta para o metano, o Brasil já estaria reduzindo sua emissão de 2012[12] de 40% em equivalente a CO2 como foi mostrado na referência acima citada. Com a menor importância relativa do metano, ficará mais fácil remanejar as emissões e cumprir os compromissos globais.

Deve-se lembrar também, que parte da meta pode ser alcançada com aumentos da produtividade. Isso já aconteceu entre 2005 e 2014, o Brasil já havia reduzido em 20% suas emissões por unidade de produto na Agropecuária quando assinou o compromisso. Parte da meta já está alcançada e a redução das emissões pode ainda ser significativa.

É preciso, frente às novas e difíceis circunstâncias econômicas que o País viveu nesse longo período de recessão, chegar a uma proposta realista sobre nossas metas de emissões. O Brasil tem crédito acumulado com seus baixos índices de emissão por produto, para justificar a revisão da meta.

O novo compromisso que venha a ser feito[13] ainda contemplaria uma redução substancial das emissões por produto agropecuário, mas manteria nossa competitividade internacional. Não se correria também o risco de estar contribuído para aumentar o crescimento da temperatura global pelo uso de um coeficiente incorreto. Existe, com efeito, o perigo de aumentar, ao invés de reduzir a emissão de gases de efeito estufa, a partir das emissões indiretas com gastos com combustíveis e fertilizantes exigidos pela modernização da agropecuária.

Feitas as alterações, sobrará algum lugar talvez para o “gado feliz”, criado sem confinamento excessivo, que saberíamos valorizar comercialmente como já se faz com o frango e os suínos criados de maneira mais natural

.Bibliografia

Feu Alvim, C., e Mafra, O. (2018). As Efeito Estufa: Persisten Dúvidas sobre o Papel do Metano. Economia e Energia E&E 100.
http://ecen.com.br/wp-content/uploads/2018/10/eee100net.pdf

Feu Alvim, C., e Mafra, O. (2017). As Metas Brasileiras de Emissões de Gases de Efeito Estufa e a Contribuição Nacionalmente Determinada – CND do Brasil. Economia e Energia E&E 95, 21-32.
http://ecen.com.br/?page_id=515 .

Feu Alvim, Carlos, Ferreira, Omar Campos e Vargas e José Israel (2006). Evolução da concentração de metano na atmosfera. Economia e Energia [Online] E&E, 55.  
http://ecen.com/eee55/eee55p/metano_na_atmosfera.htm

IPCC. (2007). IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change . Fonte: Intergovernmental Pabel on Climate Change: https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg2/en/ch4s4-8.html

IPCC (2013). Myhre, G., D. Shindell, F.-M. Bréon, W. Collins, J. Fuglestvedt, J. Huang, D. Koch, J.-F. Lamarque, D. Lee, B. Mendoza, T. Nakajima, A. Robock, G. Stephens, T. Takemura and H. Zhang, 2013: Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment  Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen,  J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf 

IPCC. (2014). Kolstad C., K. Urama, J. Broome, A. Bruvoll, M. Cariño Olvera, D. Fullerton, C. Gollier, W. M. Hanemann, R. Hassan, F. Jotzo, M. R. Khan, L. Meyer, and L. Mundaca, 2014: Social, Economic and Ethical Concepts and Methods. In: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler,  I. Baum, S. Brunner, P. Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlömer, C. von Stechow, T. Zwickel and J.C. Minx (eds.)].  Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.   https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg3/ipcc_wg3_ar5_chapter3.pdf

Kirschke (2013). Kirschke, S. &., Ciais, P. &., Saunois, P. &., Canadell, M. &., Dlugokencky, J. &., Bergamaschi, E. &., . . . Feng, F. &. (2013). Three decades of global methane sources and sinks. Nature Geoscience, 813-823.

WangChang-Ke, LuoXin-Zheng, & ZhangHua. (25 de june de 2013). Shares Differences of Greenhouse Gas Emissions Calculated with GTP and GWP for Major Countries. Advances in Climate Change Research, 4(2).

Worden, John R., Bloom, A. Anthony, Pandey, Sudhanshu, Jiang, Zhe, Worden, Helen M., Walker, Thomas W., . . . Röckmann, Thomas. (2017, dec 20). Reduced biomass burning emissions reconcile conflicting estimates of the post 2006 atmospheric methane budget. Nature Communications, 8(1). Retrieved 2018, from https://doi.org/10.1038/s41467-017-02246-0

World Bank. (s.d.). World Development Indicators. Fonte: World Bank Time Series: http://data.worldbank.org/data-catalog/world-development-indicators

Notas:

[1] IPCC Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, “The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is an intergovernmental body of the United Nations,[1][2] dedicated to providing the world with an objective, scientific view of climate change and its political and economic impacts “

[2] Por produto.

[3] O compromisso é o de praticamente manter, em 2025 e 2030, emissão praticamente igual a de 2005, como se espera que a produção pelo menos duplique, isto significa reduzir à metade e emissão por produto.

[4] As emissões de gases de efeito estufa com o uso de combustíveis na agricultura são contabilizadas como consumo energético.

[5] Os investimentos e custos adicionais para reduzir as emissões podem resultar em aumentos  na produtividade e serem economicamente justificáveis. Essas medidas devem ser implantadas até independentemente do esforço para redução das emissões de GEE.

[6] “However, determining the relative contributions of anthropogenic, biogeochemical, and chemical drivers of methane trends has been extremely challenging and consequently there is effectively no confidence in projections of future atmospheric methane concentrations”. 
https://www.nature.com/articles/s41467-017-02246-0   Pag  2/34.

[7] A vida média do CO2 na atmosfera ainda admitida pelos modelos do IPCC não é bem determinada, variando ao longo dos anos a medida que os processos de absorção do metano reduzem sua eficácia. A vida medida pela absorção no início da simulação reproduzida no relatório técnico do AR5 é da ordem de uma ou mais centena de anos.

[8] Validation beyond model intercomparisons is required, especially also with respect to the methane cycle. Pag 249.

[9] O GWP – Global Warming Potential baseia-se na comparação da integração do coeficiente de radiação (RF) ao longo de um período determinado para um gás (no caso metano) com o gás de referência (no caso CO2). O GTP – Global Temperature Change Potential compara o efeito sobre a temperatura ao final do período. Nesse caso, há um retardo entre a emissão do gás na superfície da Terra e seu efeito de contenção da radiação do calor que se dá em altitudes maiores.

[10] “the IPCC has calculated global warming potentials (GWPs) to convert climate pollutants into common units over 20, 100 and 500 year time horizons. …In the Kyoto Protocol, diplomats chose the middle value – 100 years – despite the lack of any published conclusive basis for that choice.
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_chapter1.pdf    Pag 122.

[11] “There is no scientific argument for selecting 100 years compared with other choices.” https://ar5-syr.ipcc.ch/resources/htmlpdf/WG1AR5_Chapter 08_FINAL/   Pag. 711.

[12] Excetuando outros usos da terra, principalmente florestas.

[13] Essas medidas inda não incluiriam a redução da emissão de metano que poderá ser feita, como futura medida “emergencial” (face aos enormes prazos envolvidos no estoque de CO2) para conter o aquecimento global no futuro. Isto poderá ocorrer em uma outra circunstância histórica onde certamente os mecanismos de emissão e absorção do metano já serão melhores conhecidos. Atualmente, não se pode confundir as medidas direcionadas a controlar o estoque centenário e milenar de gases de efeito estufa na atmosfera com medidas de fluxo para conter em um prazo de dezenas de anos o aquecimento global.

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Conteúdo E&E 101:

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Efeito Estufa: Uma moratória para o metano

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EFEITO ESTUFA:
UMA MORATÓRIA PARA O METANO

Carlos Feu Alvim e Olga Mafra
  carlos.feu@ecen.com, olga@ecen.com

Resumo

Existem incertezas científicas importantes sobre o comportamento do metano na atmosfera levantadas nos próprios estudos do IPCC, órgão que assessora a ONU em questões de aquecimento global. A comunidade científica internacional da área tem chamado a atenção sobre a precariedade dos modelos e das consequentes incertezas quanto à evolução futura da concentração do metano na atmosfera. Essa está, há décadas, em uma trajetória de estabilização, que contraria as projeções iniciais do Terceiro Relatório do IPCC. Existem, ainda, variações importantíssimas nos coeficientes para expressar o metano em equivalente a CO2. Isso reflete as dúvidas sobre a importância do metano no aumento da temperatura global.

No Brasil, o metano é um gás de grande peso na contabilidade atual das emissões. Ações para conter as emissões podem ser ineficazes do ponto de vista do aquecimento global e resultar em gravames importantes para a competitividade do Setor Agropecuário. Por mais inoportuna que pareça a ocasião, em face de apaixonadas e até irracionais contestações políticas sobre a realidade e a gravidade do aquecimento global, está faltando á comunidade científica sugerir claramente a atitude a ser adotada pelo Brasil. Em nossa opinião, esta atitude seria uma moratória nas metas para a agricultura apresentadas na conferência do Clima em Paris.

Palavras chave:

Metano, efeito estufa, GWP, GTP, equivalência a CO2, setor agropecuário, emissões.

1.    Introdução

Os relatórios do IPCC[1] dão respaldo científico ao aumento da temperatura global pelo efeito estufa e da participação da atividade humana nisso. Para o principal gás de efeito estufa, o gás carbônico (CO2) existe a certeza do aumento de sua concentração na atmosfera e as previsões de seu crescimento vêm sendo confirmadas. Para o segundo, o metano (CH4), existe evidência sobre o aumento de sua concentração na atmosfera, mas não há respaldo, nos relatórios do IPCC, da validade das projeções para seu crescimento e não há fundamentação técnica sólida para o coeficiente utilizado para valorar suas emissões em “equivalente a CO2”. Consequentemente, não existe justificativa científica para fazer o esforço que o Brasil se propôs para reduzir à metade a emissão específica[2] do gás metano nas atividades agropecuárias. As medidas relativas a essa meta deveriam ser reconsideradas, numa espécie de moratória.

O metano tem sido tratado com certa ligeireza por ser “apenas” o segundo gás nas emissões causadoras de efeito estufa. No Brasil, ele é um gás muito importante na contabilidade atual para ser tratado assim.

O Setor Agropecuário, direta e indiretamente, é responsável por parte substancial da receita brasileira com exportações. O Brasil faz bem em cooperar para minimizar as emissões de Gases de Efeito Estufa – GEE, mas não está em condições de assumir compromissos que prejudiquem significativamente sua produção e exportações quando não existe respaldo científico para este esforço.

2.    Importância do metano nas emissões brasileiras

O Brasil assumiu compromissos importantes na Conferência de Paris sobre as emissões de gases de efeito estufa. Entre eles, está o de reduzir a intensidade das emissões agropecuárias a cerca da metade do valor de 2005[3] (Feu Alvim e Mafra, 2016).

O metano é o gás de efeito estufa responsável, no Brasil, por dois terços das emissões na agricultura (World Bank)[4] com predominância da parcela que é formado no aparelho digestivo do gado. Mesmo no cômputo das emissões gerais, fora outros usos da terra (fundamentalmente o desmatamento), o metano, usando os coeficientes correntes, é o maior responsável pelas emissões brasileiras de GEE sendo superior a do gás carbônico, ao contrário do que acontece, com os demais grandes países. Essas medidas são feitas em equivalente ao gás carbônico através de um fator de conversão (GWP) reconhecidamente problemático.

Ou seja, o metano não é um assunto marginal para o Brasil quando se fala em mudanças climáticas. Quase todas as medidas para redução de emissão de metano implicam em investimentos adicionais e aumentos no custo da produção agropecuária[5]. Os compromissos assumidos pelo Brasil deveriam preocupar o Setor Agropecuário.

3.    Incapacidade de previsão do comportamento da concentração do metano

O esforço pontual para conter as emissões de metano é pouco efetivo para conter o aumento da temperatura. Além disso, o comportamento do metano na atmosfera mostra que a tendência é da concentração se estabilizar em nível próximo ao atual.

A tendência à estabilização da concentração de metano na atmosfera foi identificada em 2006 (Feu et al., 2006) quando o comportamento histórico de estabilização foi examinado com a modelagem logística de Volterra, aplicada extensamente por Cesare Marchetti e José Israel Vargas. 

As previsões de crescimento da concentração do metano no TAR – Terceiro Relatório de Assessoramento ao IPCC não se efetivaram (Feu Alvim e Mafra 2018). A indicação da tendência histórica é que a concentração na atmosfera está parando de crescer. Os modelos teóricos sobre o comportamento do metano não são satisfatórios para descrever o que ocorre com sua concentração na atmosfera, como demonstra artigo de revisão do assunto na revista Nature (Kirschke, 2013). Confrontando os dados sobre o pico no acréscimo da concentração de metano centrado em 2014 com os modelos existentes chegou-se à conclusão que “não há efetivamente nenhuma confiança nas projeções de concentrações futuras de metano[6].

O próprio AR4, Quarto Relatório de Assessoramento do IPCC (IPCC, 2007), já havia assinalado, entre as maiores incertezas no assunto aquecimento global, a confiabilidade dos modelos; especialmente no que se refere ao metano: “é necessário validar os modelos (de projeção da concentração) não se restringindo à intercomparação com outros modelos, principalmente para o caso do metano”. Compreende-se que para o CO2, com vida média de milhares de anos, o único teste possível é a comparação de resultados entre modelos teóricos. Já a validação dos modelos para o metano pode e deve ser feita com os dados experimentais[7]. A vida média, da ordem de uma dezena de anos, facilita esta validação com os dados disponíveis. O problema é que ainda não existe um modelo consensual para interpretação dos dados.

4.    Dúvidas sobre o coeficiente de equivalência a ser utilizado

Também tem havido intensas discussões sobre o fator de equivalência adotado para valorar o metano em relação ao CO2. Os fatores considerados diferem em cerca de uma ordem de grandeza e até mais. Entre o GWP (Global Warming Potencial) e o GTP[8] (Global Temperature change Potential) para 100 anos a diferença encontrada, nas análises do IPCC, é de um fator que vai de 28 a 4. Outros pesquisadores usam coeficientes de 0,35 ou 0,26 (WangChang-Ke, et al., 2013) para o GTP. O GTP mede a equivalência baseada na variação de temperatura induzida pelos gases, já o GWP baseia-se apenas no poder de reter a radiação, integrado no período.

Parte do problema da equivalência está no tempo de integração a ser utilizado. Os grupos de trabalho científicos do IPCC, para o Fifth Assessment Report (AR5), analisaram o caso geral dos coeficientes de equivalência, com grande impacto na avaliação do efeito estufa do metano. Chamam a atenção para o problema da escolha do tempo de integração de 100 anos, usado como padrão para computar os coeficientes. O AR5, em seu Capítulo 3 diz que a escolha do tempo de integração, avaliado pelo IPCC para 20, 100 ou 500 anos, é arbitrária e foi improvisada pelos diplomatas na Conferência de Kyoto sem o respaldo científico[9].

 Também é discutido, no relatório AR5, o problema de tratar de uma maneira igual, as emissões de metano independentemente de sua origem fóssil ou orgânica. Deve-se considerar que o processo de emissão de CH4 a partir da digestão animal tem início com a absorção do carbono da atmosfera (CO2) pelos organismos formadores da alimentação bovina. A partir daí, existe uma captura de CO2 que dura até a extinção do CH4 da atmosfera cujo produto predominante ao final de processo é o próprio CO2. Considerando esse ciclo é que as emissões de CO2 por fontes renováveis são consideradas nulas nos inventários dos países. No caso do metano de origem fóssil o CO2 formado permanecerá, em média, milhares de anos contribuindo para o efeito estufa.

Deve-se assinalar, além disto, que o Capítulo 8 do mesmo AR5 (IPCC, 2014) que examinou os critérios de equivalências, diz que a decisão de adotar o coeficiente usado foi tomada na Conferência de Kyoto, mas que “não existe argumento científico que justifique selecionar o de 100 anos comparado com outras possíveis escolhas”[10].

Também deveria ser revista essa equivalência no comércio de “direitos de emissão” entre países ou empresas. Nele a eventual supressão da emissão de metano (vida média 12 anos) “compra”, usando um coeficiente de equivalência 28, o direito de não reduzir as emissões de gás carbônico (vida média de milhares de anos) por outros países. Essa equivalência não traduz a eficácia da supressão eventual da emissão de metano em compensar a emissão de CO2 para mitigar o aumento de temperatura. Essa troca foi feita em projetos de MDL (mecanismo de desenvolvimento limpo) propostos em Kyoto, e deveria ser considerada hoje (no mínimo) antiética.

5.    A moratória sobre os compromissos de redução de metano

Em nossa opinião, seria prudente suspender a meta para a Agropecuária até que fosse quantificado o que seria conveniente e necessário fazer. De outra forma, estaríamos empregando recursos especialmente escassos de investimento em uma atividade em que o Brasil consegue competir com vantagem no comércio exterior.

Feita a reavaliação, as medidas para redução de emissões estariam restritas àquelas de seguro resultado sobre o aquecimento global. Do ponto de vista prático, elas seriam limitadas às que forem justificáveis usando-se o índice GTP.

Nossa meta voluntária é reduzir à metade as emissões por unidade de produto agrícola em 2025 ou 2030 tomando como referência o ano de 2005. Já assinalamos aqui, por diversas vezes, a enorme passividade com que os setores produtivos aceitaram as metas propostas para a “pretendida” Contribuição Nacionalmente Determinada – CND, mais conhecida pela sigla inglesa iNDC (intended Nationally Determined Contribution).

Pare reduzir emissões são necessários investimentos que constituem o mais grave gargalo ao desenvolvimento brasileiro. Tendo em vista o conturbado ambiente político vivido pelo país nos últimos anos, praticamente não houve uma discussão séria da sociedade sobre as metas que seriam assumidas nem de seus custos. Isto apesar das consultas públicas que o Ministério do Meio Ambiente procurou fazer com a Sociedade.

De uma maneira geral, as entidades patronais até aplaudiram os engajamentos assumidos pelo Governo, em nome da sociedade, julgavam talvez que o Governo subsidiaria os custos. Isto claramente não poderá ser feito.

6.    Conclusões

As consequências econômicas da redução prometida para o metano passaram despercebidas por ser um problema que concerne de uma maneira muito especial ao Brasil, não havendo discussões correspondentes no exterior. O compromisso assumido pelas autoridades brasileiras é uma contribuição voluntária que não foi suficientemente discutida internamente. O Brasil defende, tanto na assessoria científica como na comunidade diplomática, a adoção do coeficiente baseado na temperatura.

Na revista anterior, (Feu Alvim & Mafra, 2018) foi apontada a conveniência de que só fossem implantadas medidas relativas às emissões de metano, quando justificáveis, em análise técnico-econômica usando-se o índice GTP que exprime a equivalência entre gases, baseado no efeito sobre a temperatura global.

O que se propõe aqui é que o Brasil adote internamente o fator de equivalência defendido por cientistas brasileiros e também pelo próprio relatório técnico o IPCC. Adotando a equivalência GTP, proposta para o metano, o Brasil já estaria reduzindo sua emissão de 2012[11] de 40% em equivalente a CO2. Com a menor importância relativa do metano, ficará mais fácil remanejar as emissões e cumprir os compromissos globais.

Deve-se lembrar também, que parte da meta pode ser alcançada com aumentos da produtividade. Isso já aconteceu entre 2005 e 2014, o Brasil já havia reduzido em 20% suas emissões por unidade de produto na Agropecuária quando assinou o compromisso. Parte da meta já está alcançada e a redução das emissões pode ainda ser significativa.

É preciso, frente às novas e difíceis circunstâncias econômicas que o País viveu nesse longo período de recessão, chegar a uma proposta realista sobre nossas metas de emissões. O Brasil tem crédito acumulado com seus baixos índices de emissão por produto, para justificar a revisão da meta.

O novo compromisso que venha a ser feito[12] ainda contemplaria uma redução substancial das emissões por produto agropecuário, mas manteria nossa competitividade internacional. Não se correria também o risco de estar contribuído para aumentar o crescimento da temperatura global pelo uso de um coeficiente incorreto. Existe, com efeito, o perigo de aumentar, ao invés de reduzir a emissão de gases de efeito estufa, a partir das emissões indiretas com gastos com combustíveis e fertilizantes exigidos pela modernização da agropecuária.

Feitas as alterações, sobrará algum lugar talvez para o “gado feliz”, criado sem confinamento excessivo, que saberíamos valorizar comercialmente como já se faz com o frango e os suínos criados de maneira mais natural.

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Notas:

[1] IPCC Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, “The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is an intergovernmental body of the United Nations,[1][2] dedicated to providing the world with an objective, scientific view of climate change and its political and economic impacts “

[2] Por produto.

[3] O compromisso é o de praticamente manter, em 2025 e 2030, emissão praticamente igual a de 2005, como se espera que a produção pelo menos duplique, isto significa reduzir à metade e emissão por produto.

[4] As emissões de gases de efeito estufa com o uso de combustíveis na agricultura são contabilizadas como consumo energético.

[5] Os investimentos e custos adicionais para reduzir as emissões podem resultar em aumentos  na produtividade e serem economicamente justificáveis. Essas medidas devem ser implantadas até independentemente do esforço para redução das emissões de GEE.

[6] “However, determining the relative contributions of anthropogenic, biogeochemical, and chemical drivers of methane trends has been extremely challenging and consequently there is effectively no confidence in projections of future atmospheric methane concentrations”.  
https://www.nature.com/articles/s41467-017-02246-0    Pag 2/34

[7] Validation beyond model intercomparisons is required, especially also with respect to the methane cycle. Pag 249

[8] O GWP – Global Warming Potential baseia-se na comparação da integração do coeficiente de radiação (RF) ao longo de um período determinado para um gás (no caso metano) com o gás de referência (no caso CO2). O GTP – Global Temperature Change Potential compara o efeito sobre a temperatura ao final do período. Nesse caso, há um retardo entre a emissão do gás na superfície da Terra e seu efeito de contenção da radiação do calor que se dá em altitudes maiores.

[9] “the IPCC has calculated global warming potentials (GWPs) to convert climate pollutants into common units over 20, 100 and 500 year time horizons. …In the Kyoto Protocol, diplomats chose the middle value – 100 years – despite the lack of any published conclusive basis for that choice.
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_chapter1.pdf    pag 122

[10] “There is no scientific argument for selecting 100 years compared with other choices.”https://ar5-syr.ipcc.ch/resources/htmlpdf/WG1AR5_Chapter08_FINAL/   pag. 711

[11] Excetuando outros usos da terra, principalmente florestas.

[12] Essas medidas inda não incluiriam a redução da emissão de metano que poderá ser feita, como futura medida “emergencial” (face aos enormes prazos envolvidos no estoque de CO2) para conter o aquecimento global no futuro. Isto poderá ocorrer em uma outra circunstância histórica onde certamente os mecanismos de emissão e absorção do metano já serão melhores conhecidos. Atualmente, não se pode confundir as medidas direcionadas a controlar o estoque centenário e milenar de gases de efeito estufa na atmosfera  com medidas de fluxo para conter em um prazo de dezenas de anos o aquecimento global.

Efeito Estufa: Dúvidas sobre o Papel do Metano

Artigo:               

EFEITO ESTUFA: PERSISTEM DÚVIDAS SOBRE O PAPEL DO METANO

Carlos Feu Alvim e Olga Mafra
 
carlos.feu@ecen.com, olga@ecen.com

Resumo

Os teores do gás carbônico (CO2) e do metano (CH4) na atmosfera estão acima dos recordes históricos e pré-históricos. Ao contrário do gás carbônico, entretanto, o crescimento do metano mostra sinais de desaceleração desde os anos setenta. Por ser uma substância basicamente exotérmica (libera energia quando é oxidado) o metano tem menor vida média que o CO2. Enquanto a concentração do gás carbônico continua no processo regular de crescimento de sua concentração na atmosfera, o metano mostra um comportamento histórico de estabilização, examinado com a modelagem logística de Volterra, aplicada extensamente por Cesare Marchetti e José Israel Vargas.

Doze anos após a primeira análise aqui publicada (2006), a concentração de metano continua seguindo a rota prevista (E&E № 55), ao contrário do que indicava a maioria dos modelos adotados na época pelo IPCC. Durante quase uma década, a concentração de metano praticamente estacionou.

Ao invés de se focar no comportamento inesperado da concentração de metano, a discussão sobre o assunto tem se concentrado na equivalência a ser usada com o gás carbônico. A divergência entre os coeficientes de equivalência entre o metano e o CO2, apresenta um fator próximo a dez.

Tudo isto indica que a incerteza científica sobre o comportamento do metano aconselha prudência na realização de investimentos para reduzir sua emissão. Propõe-se limitar as medida àquelas que forem justificáveis, usando-se o índice GTP (Global Temperature Change Potential).

Palavras Chave

Metano, gases de efeito estufa, GWP, GTP, modelagem logística.

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1.   Introdução

A mitigação de metano (CH4) tem sido um dos principais alvos de medidas incentivadas visando a redução da emissão de gases de efeito estufa. Este gás, se coletado na origem e suficientemente concentrado, é inflamável e sua energia aproveitável. O protocolo de Kyoto estabeleceu uma equivalência de 21, relativa à igual massa de CO2. Nas orientações do IPCC para as declarações nacionais este valor vem crescendo, chegando a 28, no valor adotado no Relatório de Avaliação 5 – AR5 do IPCC.

Dois fatos têm, no entanto, colocado em dúvida a validade da mitigação do efeito estufa no que é atribuído ao metano. O primeiro deles, é que o coeficiente usado não leva em conta o efeito dele esperado sobre a temperatura, que é o objetivo primordial da mitigação. De fato, quando levado em conta, o coeficiente cai de 28 para 4. O segundo fato, é que a concentração do metano não está crescendo como previsto, supondo-se mesmo que já poderia estar sobre controle da Natureza.

Com efeito, a maioria das projeções para o aumento da concentração de metano, usadas no Terceiro Relatório de Avaliação do IPCC (TAR), falhou redondamente na previsão da concentração futura de metano na atmosfera nas duas décadas seguintes.

Sobre este assunto, foi mostrado na revista E&E № 55 que um tratamento estatístico dos dados da concentração de metano na atmosfera já apresentava sinais de desaceleração desde os anos setenta e que sua tendência indicava uma saturação próxima a 2 ppm[1] ou 2000 ppb, que é a unidade usual para medida deste gás na atmosfera. Na primeira década desde século, a quantidade de metano apresentou-se praticamente estável. Isto levou a comunidade de cientistas que dão sustentação ao IPCC a investigar seriamente a causa desse fenômeno inesperado, que ocorreu justamente nos anos posteriores à divulgação do relatório que havia procurado reforçar, frente à opinião pública, a certeza sobre a realidade do efeito estufa. Do ponto de vista político, não houve críticas exacerbadas sobre o erro das projeções. Na verdade, houve um silêncio respeitoso. Nos programas de mitigação o metano continuou desfrutando do coeficiente que o tornava atraente em projetos como os do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo – MDL.

Nos primeiros anos desta década, constatou-se uma ligeira retomada no crescimento do metano que tem sido bastante realçada, sobretudo, em artigos que comparam o comportamento citado nas duas décadas. Embora real, esta análise é claramente tendenciosa quando se limita a comparar só duas décadas.

Este artigo examina estes dois assuntos. Foram constatadas inúmeras incertezas sobre a concentração de metano e sua equivalência ao CO2 para fins de efeito estufa. Face a essas incertezas, propõe-se que as medidas de mitigação de metano, principalmente as que exigem maior concentração de recursos e que mais onerem a produção devem ser submetidas à criteriosa análise de custo-benefício. Devem-se limitar as ações incentivadas aos projetos viáveis, em termos da equivalência que tomam por base o efeito estimado sobre a temperatura global.

No Brasil, o metano é responsável por pelo menos 36% dos projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e por 32% dos resultados, de acordo com o Segundo Relatório de Atualização Bienal do Brasil à Convenção – Quadro das Nações Unidas (Brasil MRE/MCTIC, 2017).

Deve-se lembrar que as medidas de contenção do efeito estufa (mitigação) exigem consideráveis investimentos cujo sacrifício é tanto maior quando o país é ainda de baixa renda média, agravada por uma má distribuição, como é o caso do Brasil.

2.   Mais uma vez, o Comportamento Histórico da Concentração de Metano na Atmosfera.

O metano no Brasil é o gás considerado como o de maior contribuição para as emissões brasileiras, quando se excluem as emissões do uso da terra.  

Em 2006, na edição de № 55 (Feu Alvim, et al., 2006) desta revista usou-se essa mesma metodologia que já foi bastante testada para projetar variáveis de comportamento complexo como é o teor de metano na atmosfera terrestre. No caso do metano, existe uma razão a mais para aplicar a metodologia porque, na explicação mais simples, ainda correntemente adotada, este gás desaparece com uma vida média de 12 anos e a eliminação do metano na atmosfera seria proporcional a sua concentração[2]. Na revista E&E N° 65 as previsões já sofreram uma “revisita”, onde foi realçada a divergência entre as previsões sobre a evolução da concentração de metano e as projeções correntes. Na maioria dos modelos avaliados pelo IPCC, a vida média do metano seria aumentada pela redução da concentração de OH na atmosfera o que não ocorreu.

Fazendo uma digressão a respeito: Previsões de longo prazo são as mais confortáveis de se fazer porque dificilmente são cobradas de seus autores. Nesse caso, os autores têm a oportunidade de, 12 anos após a primeira publicação, voltar ao assunto, certamente motivados pelo acerto e, com o estímulo extra, das falhas nas previsões do grande consenso científico representado pelo IPCC.

As projeções anteriormente apresentadas basearam-se nos dados de 1900 a 1996 mostrados na Figura 1.

Figura 1: Valores da concentração de metano na região do Polo Sul, baseados em amostras de gelo datadas e em medidas atmosféricas modernas e respectivos ajustes.

O que se observa neste gráfico é que a variação da concentração de metano na atmosfera vem subindo ao longo do tempo. A Figura se concentra nos anos posteriores a 1940. Na análise anterior foi mostrado que concentração passou de cerca de 850 ppb (partes por bilhão em massa) em 1900 e atingiu cerca de 1700 ppb em meados da década de noventa. Os mesmos dados permitem obter a variação média anual que teriam passado por um máximo na década de setenta. A linha de cor magenta, representa a variação anual da concentração (geralmente acréscimo e assim denominada no gráfico) e é lida na escala à direita. Os dados disponíveis atingiam um período muito mais longo, mas o comportamento dos acréscimos sugeria concentrar a análise nos dados a partir de 1940 que apresentam uma dinâmica diferente dos anos anteriores. Nas atividades humanas, supostas causadoras do aumento da concentração de metano, a Segunda Guerra Mundial e o desenvolvimento do pós-guerra são, seguramente, marcos importante para demarcar o período da análise.

Os valores em magenta na Figura 1 (variações anuais da concentração) servem para determinar o ponto de inflexão da curva de concentrações (ano de 1975) e para estimar a concentração máxima a ser atingida (1890 ppb).

A representação da variação acumulada (a partir de 1940) na escala Fisher-Pry, mostrada na Figura 2, permitiu o ajuste dos dados existentes por uma reta cuja extrapolação serve para projetar os valores futuros, mostrados na Figura 1 tanto para a curva de acréscimos como para a integral.

Figura 2: Ajuste da Curva Fisher-Pry aos valores da concentração de Metano na Atmosfera.

Nesta representação usa-se o tempo como variável na horizontal, e, na vertical log[f/(1-f)]. Nesse caso, definiu-se o valor de base como sendo 954 ppb que é a média dos anos anteriores a 1940 da amostra (1900 a 1938). O valor de f é o valor do ano, subtraído da base, dividido pelo valor máximo, também subtraído da base. Esse ajuste, em escala natural, foi também representado nos dados de concentração mostrados na Figura 1.

Resumindo, baseando-se no comportamento histórico da concentração de metano na atmosfera até 1996, uma curva logística (E&E 55) foi ajustada aos dados. Pelo ajuste, a concentração de metano na atmosfera se estabilizaria bo nível de 1890 ppb. Tal mudança ocorreria em um tempo de 69 anos entre o início do processo (10%) a sua saturação (90%). Havendo o atual ciclo se iniciado em 1940, haveria atingido um valor próximo à saturação em 2010.  Os detalhes desta metodologia de ajuste estão na referência E&E 55.

Os valores, projetados naquela ocasião, podem hoje ser confrontados com os valores reais verificados ao longo de mais de 20 anos. Isto é feito na Figura 3 com dados médios na atmosfera terrestre. Para comparar os dados médios é preciso levar em conta a diferença, verificada nas amostras ao longo dos séculos, na concentração de metano entre o polo Sul e a média mundial que continua existindo nas medidas atuais.

Para comparação, os dados do Polo Sul e os dados médios para o mundo foram renormalizados para a média dos anos 1994 e 1995 para as duas séries de medidas. Encontrou-se um valor de renormalização de 67 ppb que foi subtraído dos valores médios mundiais para comparar com o comportamento indicado. Esta diferença é cerca de 4% da concentração do Polo Sul. Os resultados são mostrados na Figura 3.

Figura 3: Comportamento das concentrações de metano na atmosfera no Polo Sul; projeções do ajuste e comparação com o comportamento de dados disponíveis até 1996 com os novos dados até 2017.

Um atrativo ao estudo dessa questão dos gases de efeito estufa é que as medidas realizadas para compreender sua emissão e dispersão propuseram desafios, que estão provocando interessante atividade de pesquisa com coleta de dados e sua análise por diferentes grupos. Para algumas questões, ainda não existem explicações satisfatórias e, para outras, existem explicações contraditórias.

É o caso da concentração de metano na atmosfera nas diferentes latitudes no globo como também sua variação desde a superfície até as altas camadas da atmosfera. A emissão e absorção do metano obedecem a vários processos e os modelos existentes tem se revelado imprecisos no médio prazo para explicar o comportamento de sua concentração.

De acordo com a literatura, a vida média do metano não seria constante. Por ocasião da Publicação do TAR Base Científica (IPCC, 2001) (cap. 4, fig. 4.14 pag. 276 versão inglesa), havia modelos prevendo sua queda ao longo deste século e a maioria prognosticando seu aumento em virtude da redução da concentração de OH provocada pela própria reação com o metano, da variação da concentração de ozônio (O3) e de monóxido de carbono (CO) na atmosfera, que também interferem na absorção de metano.

Um balanço equilibrado do metano é mostrado na Tabela 1 (Weele, 2006) podendo-se ver a diversidade de processos de emissão tanto naturais como associados à atividade humana e sua absorção dominada pela presença de OH na troposfera. É assinalada a dúvida existente sobre o papel das florestas na emissão de metano.

Tabela 1: Fontes Antropogênicas, Naturais e Absorventes do CH4

Fontes Antropogênicas
(em Tg/ano)

Fontes  Naturais
(em Tg/ano)

Absorventes
(em Tg/ano)

Fosseis                           102
(carvão/petróleo/gás)

Plantações de Arroz  80

Queimadas                     45

Animais                        98

Lixo                                70

Pântanos        145

Termitas           20

Oceanos           15 Geológicas       18

Plantas               ?

OH                         523
Troposférico

Solos                     30

Estratosfera       40

Totais                       395                        198                           593

As projeções para o Terceiro Relatório de Avaliação (TAR) do IPCC, feitas pelos técnicos que assessoram o IPCC, resultaram inteiramente dissonantes do verificado nos últimos anos, mesmo tendo sido feitas com dados posteriores aos utilizados pela revista E&E.

A grande maioria dos cenários considerados no Terceiro Relatório de Assessoramento – TAR (IPCC, 2001) apontava, para os anos seguintes ao da sua publicação (2001), crescimento significativo da concentração de metano na atmosfera, ilustrado na Figura 4.

Os diferentes cenários do IPCC para o TAR representam hipóteses de evolução sem quaisquer medidas de mitigação. Desses cenários (Special Report on Emissions Scenarios – SRES)[3], só um cenário (B1), previa a reversão do crescimento da concentração de metano. Esta reversão só seria alcançada, no entanto, por volta de 2030.

A Figura 4 compara os diferentes cenários do IPCC com o ajuste do artigo da E&E de 2006 e mostra que os resultados eram bastante diferentes. A confrontação com a realidade mostrou uma redução, além da esperada pelo ajuste, e pelos modelos do IPCC.

A aparente retomada do crescimento da concentração do metano, observada no comportamento das curvas da concentração e de sua variação na Figura 3, enquadram-se ainda no comportamento histórico de variações ao longo da tendência. O início de um novo ciclo de crescimento, no entanto, não pode ainda ser descartado.

Figura 4: Comparação do ajuste E&E e a projeções dos modelos IPCC, o gráfico de baixo apresenta uma ampliação de escala

No ajuste utilizado, é bom notar que o máximo de variação teria acontecido na metade da década se setenta quando a humanidade ainda não havia tomado consciência do aumento do efeito estufa nem dos possíveis efeitos sobre a temperatura global e consequentemente não havia medidas de contenção das emissões. Ou seja, a reversão já se iniciara muito antes das preocupações da sociedade com o tema e não deve ser atribuída a medidas tomadas ainda no século anterior.

3.   O Fator de Equivalência do Metano ao CO2

Além do problema nas previsões da concentração do metano, existe outra questão de grande importância que é a equivalência do metano ao CO2 quando se avalia seu efeito sobre a atmosfera.

A grande maioria dos que trabalham na área concorda que é real a participação da atividade humana no aumento dos gases de efeito estufa na atmosfera. Quanto à repercussão do efeito desses gases no aumento da temperatura, há um quase consenso sobre seu efeito qualitativo (há um aumento da temperatura), mas muita discrepância quantitativa sobre seu valor (quantos graus a temperatura vai subir) e maior ainda sobre os efeitos indiretos que este aumento provocará.

Entre os gases de efeito estufa dois se destacam: o gás carbônico ou CO2 e o metano ou CH4. Ambos funcionam como filtros da radiação da Terra para a estratosfera, retendo calor. O efeito dos dois gases como filtro é diferente. Em função disto, cada tonelada de metano é considerada 25 vezes mais poluente, do ponto de vista de efeito estufa, que a tonelada de gás carbônico.  Acontece que o tempo de permanência na atmosfera do metano é muito menor que o do gás carbônico e, em função disto, seu efeito cumulativo sobre o poder da irradiação do Planeta (Radiative Force RF) é menor do que quando é emitido. Isto é levado em conta no cálculo do GWP (Global Warming Potencial) estabelecido a partir do efeito médio em 100 anos na radiação. O valor sugerido para a equivalência ao CO2 tem variado ao longo do tempo. Por ocasião do Protocolo de Kyoto era 21, no Terceiro Relatório de Avaliação (conhecido por TAR da sigla em inglês) era 25 e no Quinto Relatório de Avaliação – AR5 do IPCC está em 28.

O terceiro componente emitido, com os quais se completa 99% do total em equivalente, é a oxido nitroso, N2O. Também ele apresenta um poder de radiação bem superior ao do CO2 sendo sua equivalência considerada como sendo 289 no TAR. Sua vida média é avaliada em 121 anos o que o torna menos sujeito às variações com o período de integração usado para estabelecer a equivalência. Pode-se ver na Tabela 2 que sua variação é pequena mudando-se de GWP para GTP (Global Temperature change Potential) ou usando-se diferentes tempos de integração.

Tabela 2: Vidas Médias e Fator de equivalência a CO2*

GásVida Média
(anos)

GWP

100 anos

GTP

20 anos

GTP

50 anos

GTP

100 anos

CO2Maior que 20.0001111
CH412,42867144
N2O121265277282234

*Dados da Ref. (EFCTC, 2016) adotando os valores GWP para o AR5 do IPCC. 

O que mais interessaria do ponto de vista de aumento da temperatura global seria justamente esse poder de elevá-la quando comparado ao do CO2. Ao longo dos mesmos 100 anos, a equivalência de CH4 em CO2 teria um valor 4. Essa incerteza “desaparece” para fins comerciais quando se adota um fator de equivalência, como foi feito no Protocolo de Kyoto, para negociar créditos de carbono. Melhor seria que essa incerteza fosse claramente indicada para evitar desperdícios com medidas de eficácia desconhecida.

Esses valores, que correspondem à resposta a um pulso do gás ao longo do tempo, estão mostrados na Tabela 2. Um bom e didático resumo sobre os convenientes e inconvenientes de usar um ou outro indicador na comparação dos gases é apresentado na Ref. (EFCTC, 2016). A razão alegada nesse artigo para adotar o GWP é que ele é menos sujeito a alterações ao longo do tempo, por variações na metodologia. As incertezas metodológicas sobre os valores de GWP são estimadas em 26%, associadas ao efeito do CO2 tendo em vista os diferentes processos para sua absorção ao longo de 100 anos. Esta incerteza afeta igualmente o GWP e o GTP. As incertezas relativas ao metano são ainda maiores, porque o tempo de absorção do CH4 ainda é indeterminado e parece depender do ambiente em que ele é lançado. O principal mecanismo de seu desaparecimento seria através de reação química com o radical OH:

                   OH+CH4 → CH3+H2O

podendo se constatar valores diferentes de vidas médias dependendo da abundância desse radical na atmosfera que é variável por localização geográfica. Ademais existem outros mecanismos de absorção com dinâmica própria que tornam a projeção da vida média do metano complexa. A ação humana se dá em paralelo com a ação pré-existente da Natureza como foi mostrado na Tabela 1.

A alegação para não usar o GTP é que a combinação das duas incertezas (CO2 e CH4) resultaria em uma incerteza de ± 96% no valor do GTP do equivalente do metano em CO2. Isso tornaria inconveniente usar a equivalência baseada no efeito sobre a temperatura (GTP) ao invés do GWP, baseado no poder de radiação que apresenta menor incerteza. A diplomacia e os órgãos técnicos brasileiros defendem a adoção dos valores do GTP como equivalência. A posição parece sensata porque, ainda que os valores estejam sujeito a erros, eles medem o que realmente interessa: o efeito sobre a temperatura. 

Esta diferença de posições entre os países e sua possível motivação é discutida na referencia (Chang-ke, et al., 2013). As emissões brasileiras, entre 1990 e 2005, seriam 42% menores usando-se, ao invés da equivalência GWP a GTP. Para os EUA, essa variação seria de 9%, para o Japão 5%, para a União Europeia – UE 11% e para a China 19%. O uso do GTP em lugar do GWP é favorável à China, Índia, Brasil, Austrália e Rússia, mas desfavorável para UE, EUA, Japão, Canadá, e África do Sul.

 Note-se que os parâmetros usados por estes autores são diferentes dos mostrados na Tabela 2 para equivalência em CO2 do metano: 18 para o GWP e 0,26 para o GTP. Isto faz parte da diversidade de parâmetros usados, tendo em vista as incertezas existentes. A conclusão importante é que existe um fator político atribuído à opção dos países por uma ou outra equivalência.

A Figura 5, usando as equivalências da Tabela 2, compara, para o ano de 2012, os valores de emissões do Brasil e do Mundo, em equivalente a CO2, utilizando GWP e GTP.

A participação do metano muda consideravelmente quando se passa de uma equivalência a outra; no valor global, há uma redução de 17% para o valor mundial e, de 40%, para o caso do Brasil. Notar também que a contribuição do metano para as emissões de gases de efeito estufa na equivalência GTP é de apenas 3% o que a torna pouco relevante no quadro global.

Figura 5: As emissões mundiais são menos alteradas quando se passa da equivalência do GWP para o GTP caindo 17%, já as do Brasil caem 40%; nos dois casos, cai muito a importância relativa das emissões de meta.no

Como a equivalência adotada internacionalmente é a GWP, isto se reflete na concentração do esforço brasileiro em reduzir as emissões para a área de pecuária, maior responsável pela emissão de metano. Muitas das medidas propostas pelo Brasil no Quadro das “Contribuições Nacionalmente Determinadas” – CND seriam alcançadas com o aumento de produtividade e teriam talvez uma justificativa econômica, mesmo sem considerar as emissões. Entretanto, mesmo esse tipo de mitigação, exige investimentos que elevariam o custo do produto e cujo retorno ainda não foi comprovado. Também o esforço na área do desmatamento, não foi incluído nesse levantamento, baseado no Banco de Dados do Banco Mundial. O metano é o gás, que maior contribuição tem nas emissões brasileiras (exceto uso da terra) o que é absolutamente atípico nos grandes países.

Com tantas incertezas sobre a real efetividade das medidas propostas, quarenta por cento dos nossos problemas de emissão, não provenientes do uso da terra, podem ser “fake”. Assim, parece mais sensato dedicar os esforços de mitigação para áreas mais promissoras e de menor incerteza.

Como tudo tem seu lado econômico, que vai além do efeito estufa, o caráter extensivo de nossa pecuária diminui sua produtividade física (menos gado por unidade de área de pasto). A prática da criação extensiva se deve a abundância de terras, consequentemente de seu baixo preço no Brasil, especialmente em regiões de fronteira agrícola. Essa modalidade de exploração de gado de corte exige maior tempo de engorda e, por consequência, gera maior quantidade de metano por kg de carne. Na criação intensiva de gado que predomina nos países desenvolvidos, o tempo de abate é menor e a emissão direta é menor por kg de carne produzida.

Se essa criação extensiva consegue predominar sobre a intensiva em boa parte do território nacional, deve existir uma racionalidade econômica que a torne competitiva, e que deve ser também uma das causas da competitividade brasileira no mercado internacional.

Outro ponto que deve ser considerado, é que esse tipo de criação é, usualmente, a primeira ocupação permanente em áreas desmatadas. Isto faz com que a criação de gado seja muitas vezes vista como fator indutor do desmatamento. Essa afirmação é contestada pelo Setor Agropecuário que vê essa primeira ocupação como consequência desse desmatamento mais do que ser sua real indutora. De qualquer forma, o Brasil, como exportador de carne, está abrindo um flanco a nossos produtos que podem passar a ser discriminados por serem menos ecológicos que a carne criada com métodos modernos.

Muito provavelmente, se o metano emitido for convertido em CO2 pela equivalência GTP, a criação extensiva pode até significar um conteúdo resultante de carbono menor que da criação intensiva. Com efeito, na criação intensiva o gado é alimentado com uso de insumos (fertilizantes, combustíveis, equipamentos) com teor implícito de CO2 maior que os usados na criação extensiva conforme ocorre no Brasil que poderia ser considerada “orgânica”. Deve-se lembrar, que na contramão do que seria melhor para diminuir as emissões do gado, há um movimento mundial para evitar o sofrimento das aves confinadas na produção de ovos[4]. Se aplicado ao gado de corte, essa preocupação favoreceria a criação extensiva.

As metas de contribuição do Brasil anunciadas em Paris, trarão ônus extra para o Setor Agropecuário que é responsável por atender por uma das partes mais críticas da contribuição brasileira para o Acordo de Paris. Com efeito, recai sobre o Setor a responsabilidade de reduzir suas emissões, relativas de 2005, a praticamente à metade em 2025 (Feu Alvim, et al., 2017). Não faltam ainda vegetarianos e outras tendências que encontram nas emissões de metano mais uma razão para suas causas. Isso vai atingir os interesses dos produtores e ajudar a discriminar a carne produzida por processos mais extensivos (e naturais). Estudos do conteúdo de carbono equivalente por produto devem ser feitos com os dois índices para apurar o risco de se estar aplicando medidas contraproducentes do ponto de vista do controle do aumento de temperatura.

4.   A Posição dos Cientistas frente ao Efeito Estufa

A questão do efeito estufa colocou os cientistas em uma incômoda situação política. De repente, o cientista se vê na posição de defensor de uma causa: convencer população e governos de que o efeito estufa existe e devem ser tomadas medidas a respeito.

É normal que o cientista, que também é um cidadão do mundo, use suas convicções científicas para orientar sua atuação política. O que é absolutamente inconveniente é que essas convicções passem a orientar sua atuação no campo da ciência onde a atitude crítica é metodologicamente indispensável. Os cientistas sabem que essa interferência tende a existir, mas se escudam na metodologia para identificá-la e evitá-la. Nessa questão específica das Mudanças do Clima, eles enfrentam outra questão importante: a ONU lhes deu a missão de aconselhar a atuação da sociedade mundial e de seus países frente ao problema.

Quanto à maneira de enfrentar as mudanças climáticas, existem duas opções fundamentais: tentar evitá-la (mitigação) e/ou adaptar-se a seus efeitos (adaptação). A adaptação, na área de mudanças climáticas, é talvez a opção de maior relevância para um país em desenvolvimento como o Brasil. Fundamentalmente, considera-se que o aumento da temperatura é inevitável e que deveríamos usar nossos parcos recursos em adaptação. Pesa em favor dessa posição o fato de nossa responsabilidade histórica sobre o aumento de gases de efeito estufa na atmosfera ser pequena.

Há um consenso, aliás, que os países mais pobres serão os que mais sofrerão os efeitos do aumento da temperatura global. Isto nos levaria a concluir que devemos chegar a este futuro longe da pobreza que já é catastrófica no País, especialmente nas regiões que mais seriam atingidas pelas mudanças climáticas (Norte e Nordeste).

Este fato reforça a posição aqui exposta que o Brasil deve rever suas metas à luz da contabilidade das emissões com base no GTP. Medidas que são positivas na contabilidade GWP podem se revelar negativas, do ponto de vista do aquecimento global. Deve-se considerar a incerteza dos modelos relativos à vida média do metano e à evolução de seu conteúdo na atmosfera para o qual parece não existir ainda um mínimo de consenso. Enquanto isso, seria interessante que as medidas de mitigação de metano se limitassem as que se revelem positivas na equivalência GTP.

Notas:

[1] ppm, parte por milhão e ppb, parte por bilhão (em massa).

[2] Matematicamente, isto significa que  dN/dt = N*k onde k seria uma constante e N* a concentração inicial.

[3] The IPCC SRES (Nakic´enovic´ et al., 2000) developed 40 future scenarios that are characterized by distinctly different levels of population, economic, and technological development. Six of these scenarios were identified as illustrative scenarios and these were used for the analyses presented in this chapter. The SRES scenarios define only the changes in anthropogenic emissions and not the concurrent changes in natural emissions due either to direct human activities such as land-use change or to the indirect impacts of climate change.

[4] BRF deixará de usar ovos de galinhas confinadas em gaiolas até 2025 https://www.worldanimalprotection.org.br/not%C3%ADcia/brf-deixara-de-usar-ovos-de-galinhas-confinadas-em-gaiolas-ate-2025

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ANEXO: Valores projetados pelo Terceiro Relatório de Avaliação do IPCC para concentração dos principais gases de efeito estufa, meia vida do metano e concentração de OH.

Figura A1: Projeção de concentração dos principais gases de efeito estufa para os diversos cenários para o Terceiro Relatório (TAR) do IPCC 
[Baseado nas Figuras 3.12 e 4.14 do original]. Os gráficos mostram que as incertezas sobre o metano são maiores que as sobre a de outros gases

Ampliação da Figura A1, sobreposta a valores reais médios observados


Figura A.2: Uma superposição do comportamento observado para o CO2 e as concentrações realmente verificadas mostra a confiabilidade das previsões para o TAR, ao contrário do que ocorreu com as de CH4

Figura A3: Projeções para o tempo de vida correspondente às hipóteses para o metano (à esquerda) e concentrações de OH correspondentes (à direita) que apresentam comportamentos inversos ao longo do tempo.