Contaminação Covid 19 no Brasil Depende da Latitude

Dpendência propagação da covid com a latitude

Ensaio:

A Dispersão do Covid 19 Depende da Latitude Geográfica?

 Carlos Feu Alvim, Olga Mafra e José Israel Vargas

Uma curiosidade encontrada ao longo do estudo que está sendo desenvolvido pela E&E sobre a Covid 19 é que as estatísticas por Região, de óbitos pela Covid 19, seguem a ordem geográfica. A região Norte apresenta a maior taxa de mortalidade por habitante e a Região Sul a menor, as regiões intermediárias seguiam também a ordem geográfica.

Ficou também claro que a grande disparidade do comportamento dos óbitos pela Covid 19 não parece poder ser explicada simplesmente por questões do distanciamento social adotado.

Surgiu o interesse em saber se havia alguma correlação com a latitude e os óbitos pela Covid 19. Para isso, elaboramos o Gráfico da Figura 1. Ele representa os óbitos por milhão de habitantes até 18/06 (dados do Ministério da Saúde) em função da latitude média dos Estados, extraída do Google, também mostrada na Tabela.

Já havíamos assinalado o grande interesse que havia na evolução do Codiv no Brasil, pela abrangência de latitudes de nosso território, para ajudar a  melhor compreensão da doença. Aparentemente, o Brasil apresenta a maior amplitude de paralelos do mundo, pelo menos em terras contínuas. É sabido que a propagação de vírus é sensível a condições climáticas e o Brasil propicia a oportunidade estudar a influência, em um mesmo país, com certa homogeneidade política e social e com a doença atuando quase simultaneamente, nessa grande gama de latitudes.

O resultado da verificação da hipótese de que existe uma correlação da taxa de óbitos por habitante com a latitude está na Figura 1. Essa tendência parece existir ,embora se registre um ponto nitidamente fora dela que é o Estado do Rio de Janeiro, destacado na Figura 1.

obitos estados x latitude

Figura 1: Óbitos por milhão de habitantes em função da latitude dos estados da Federação

O Ministério da Saúde divulga também o número de pessoas que testaram positivo para a contaminação pelo Novo Coronavírus. A progressão desse dado, ao longo do tempo, tem interpretação problemática porque depende, obviamente, do ritmo de aplicação de testes. Já o número acumulado de infectados é mais confiável e tem significado testar a dependência com a latitude, também com essa variável. Isso é feito na Figura 2 onde está representado o número de infectados por milhão de habitantes em função da latitude média dos estados.

casos covid x latitude

Figura 2: Casos de Covid 19 por milhão de habitantes em função da latitude dos estados da Federação

O ajuste (R2= 0,50) é bom, considerada a natural dispersão dos dados. Alguma explicação deve existir para as marcantes diferenças entre o comportamento da propagação da doença, também refletida em óbitos, nos diversos estados, que não é diretamente a distância da linha do Equador. Possivelmente, esta dependência está relacionada com condições climáticas, embora também não pode ser, a priori, descartada a influência de outras variáveis sociais, econômicas e até raciais que variem com a latitude.

Uma questão interessante é que a correlação com a latitude é melhor que a encontrada com os óbitos, em particular, desaparece o ponto fora da curva do Rio de Janeiro. Na Tabela 1, estão mostradas as variáveis utilizadas para elaborar os gráficos e representada a letalidade que é a relação óbitos por número de infectados.

Tabela 1: Latitude dos Estados e Dados Estaduais sobre a Covid 

EstadoLatitudeÓbitos/MhabCasos/MhabLetalidade
AC-8,77325120922,7%
AL-9,7124976813,2%
AM-3,07629146544,3%
AP1,42404229231,8%
BA-12,968527953,0%
CE-3,7158995576,2%
DF-15,8312694591,3%
ES-19,1930378813,8%
GO-16,643818962,0%
MA-2,5522793412,4%
MG-18,12711772,3%
MS-20,511415380,9%
MT-12,648121563,7%
PA-5,5351189075,7%
PB-7,0617679042,2%
PE-8,2842550888,3%
PI-8,2812936963,5%
PR-24,893610423,4%
RJ-22,8448750579,6%
RN-5,2218745314,1%
RO-11,2221077672,7%
RR1,89381122513,1%
RS-30,013615662,3%
SC-27,333121741,4%
SE-10,917475432,3%
SP-22,3525841956,1%
TO-10,259749432,0%
Brasil 22746554,9%

A explicação discrepância para o Rio de Janeiro (Figura 1) vem da letalidade observada no Estado (9,6%) que é o dobro da média Brasil (4,9%). Vale lembrar que este coeficiente já é alto para a região Sudeste ( média de 6,3%), sendo que São Paulo,  com 6,1%, disputa com o Ceará o 3º lugar na letalidade no País (Figura 3). Já a possível dependência da letalidade com a latitude pode ser descartada. 

Figura 3: Letalidade nos estados óbitos/casos

Havíamos constatado que o nível de letalidade da Região Sudeste, a mais rica do País, era  surpreendentemente alto,  já o do Rio de Janeiro, o maior do Brasil, é automaticamente associado  ao caos administrativo que assola o Rio, há mais de uma década.

Fake Crisis dos Focos de Incêndio na Amazônia

A Falsa Crise dos Focos de Incêndio na Amazônia

Depois da Crise de Desmatamento que teve origem em uma interpretação equivocada de um indicador mensal, parece que estamos agora assistindo uma falsa crise de focos de incêndio florestal na Amazônia.

Apontamos no “post” anterior que realmente existe uma retomada da área desmatada que, no entanto, não é de agora, começou em 2015. Quase nada a ver com o aumento de quase 100% do alarme de desmatamento em junho.

Já a crise dos focos de incêndio, não há sinal dela até esse 31 de agosto de 2019. Para desmentir essa crise não é necessário recorrer a Angela Merkel e seus satélites europeus. O INPE apresenta em seu site um belo aplicativo sobre queimadas no Brasil e no mundo.

http://queimadas.dgi.inpe.br/queimadas/portal-static/estatisticas_estados/

O site mostra, praticamente em tempo real, dia a dia, o mapa de todos os focos de incêndio, escolhendo o satélite com melhor cobertura para a área. O software usado permite a classificação de cada foco e, com dois dias de atraso, oferece a localização das nuvens. É um mapa interativo que possibilita obter a localização de cada tipo de foco de incêndio.

O INPE  faz parte de uma rede que inclui vários satélites que se revezam na medida dos pontos de incêndio cuja localização automática é logicamente fácil. 

Apresenta tabela com as estatísticas mês a mês desde 1989. Também é possível comparar a situação do Brasil com a de outros países e regiões. Possibilita ainda traçar a curva sazonal dos incêndios e a de máximos e mínimos. A Figura 1, extraída do site do INPE, mostra a situação  para a Amazônia Legal comparando o ano atual com as médias, mínimas e máximas dos anos anteriores.

Figura 1: Focos de Incêndio de 2019 comparado com os valores mensais médios, máximos e mínimos Fonte site INPE

Pode-se observar que os valores até agosto de focos de incêndio estão dentro da normalidade sazonal. Essa comparação é mais fácil nos valores mensais acumulados mostrados na Figura 2.

Figura 2: Focos de incêndio, valores acumulados de 2019 comparados com as médias históricas dos meses

Até 31 de agosto de 2019 o total acumulado era de 63.109 e o médio histórico 56.748, ou seja, o de 2019 está cerca de 11% maior que do ano médio. Isto está dentro da dispersão normal esperada.  

A Figura 3 mostra os valores anuais de focos de incêndio detectados para cada ano. Para 2019 indicou-se também o valor esperado para 2019, se o restante do ano for normal. É um valor 5% acima da média.

Figura 3: Focos de incêndio por ano, com valor extrapolado para final de 2019

Ou seja, definitivamente os incêndios florestais de 2019 estão dentro da normalidade. A crise é falsa. Pelo menos, até agora. Isto é que se pode deduzir dos resultados até o final do mês de agosto, devendo-se prestar a atenção no mês de setembro, usualmente o pico anual em focos de incêndio.

Os que desejam criar um alarme, perderam uma bela oportunidade com um fundo de realidade: o mês de março de 2019 apresentou recorde histórico de focos de incêndio para o mês. Os meses seguintes trouxeram o total acumulado no ano para a média dos 20 anos que se dispõe da medida.

Ainda no assunto de comparações pontuais, se o aumento de focos for tomado em relação ao ano passado (2018) pode-se estar cometendo um engano metodológico. O gráfico mostra que 2018 está muito abaixo da média. Por exemplo, se confirmado valor para 2019 (próximo ao médio histórico), o valor deste ano será 73% maior que o do ano passado que, justamente por estar muito abaixo da média, não deve ser tomado como referência. 

Sem um critério de análise objetivo, a interpretação das estatísticas passa por subjetivismos, muitas vezes apaixonados. Por essa razão, é necessária uma intermediação técnica, como a frequentemente usada na divulgação de notícias econômico-financeiras, para dar a conhecer as notícias ambientais.

Focos de Incêndio X Desmatamento

O desmatamento pode, eventualmente, resultar de uma tragédia ambiental, causada por incêndios acidentais ou não,  facilitada por condições excepcionais para sua propagação. Para estes casos, resta o esforço de debelar os focos perigosos, as vezes sem êxito, conforme acompanhamos na cobertura mundial desses eventos nos países centrais. O desmatamento que mais preocupa é o que resulta da ação deliberada. Esse tipo de ação é a que persiste e se estende nos anos seguintes porque traz retorno econômico para seus autores.

As ações para se contrapor a um tipo ou outro de desmatamento são de diferente natureza, embora ambas se aproveitem dos alertas aos focos de incêndio. A partir de 1998, existem as duas estatísticas, de focos de incêndio e do desmatamento, e a comparação entre elas fornece informações úteis. Na Figura 1 está indicada a evolução dos dois tipos de evento a partir de 1998.

Figura 4: Desmatamento anual e focos de incêndio na Amazônia Legal Fonte: site do INPE; os valores para 2019 são projetados.

A menos do período em torno do pico de desmatamento de 2004, não há uma correlação muito visível entre as duas variáveis. Chama a atenção o ano de 2018 cujo índice de focos de incêndio está 40% abaixo da do ano anterior e da média histórica e que, no entanto, registrou aumento do desmatamento. A maioria das comparações feitas na imprensa é com o ano de 2018, visivelmente um ano atípico que não serve de referência.  

A tentativa de estabelecer alguma correlação entre o número de focos de incêndio durante o ano com o desmatamento estimado para o mesmo ano mostra uma correlação muito fraca (R2 pouco menor que 0,2).

Ou seja, nem o índice de focos incêndio de 2019 está fora do normal histórico, nem ele é um indicativo válido para monitorar o desmatamento. O importante na avaliação de desmatamento são os indicadores específicos de desmatamentos divulgados pelo INPE que já acumulou uma bagagem experimental de testes no terreno que outras fontes não têm para o Brasil e cuja seriedade é a melhor defesa do País contra os mal informados e mal intencionados. 

Carlos Feu Alvim

Desflorestamento da Amazônia

Desmatamento da Amazônia ao longo do tempo

Matéria em discussão:                

NOVA ONDA DE DESFLORESTAMENTO NA AMAZÔNIA 
O QUE DIZEM OS DADOS OBJETIVOS

Carlos Feu Alvim e Olga Mafra
(autoria provisória dessa edição preliminar)

Resumo

Em 2012 e 2017, em artigos sob a coordenação de José Israel Vargas, apresentamos a análise e revisão da evolução dos dados de desflorestamento anuais na Amazônia, usando uma modelagem logística de Volterra. A conclusão da primeira análise na revisa E&E 86 é que o desflorestamento caiu, entre 2004 e 2012 , mais que o previsto pela expectativa histórica. Já na revisão  na E&E 95, constatou-se que, quase simultaneamente com a Conferência do Clima de Paris (COP 21 em 2015), iniciava-se uma aparente retomada do desflorestamento da Amazônia, levantando inquietudes sobre o comportamento futuro. Nas duas ocasiões anteriores, foi feita uma projeção da trajetória de desmatamento esperada dentro do modelo adotado. Nesta revisita, a extrapolação anterior é mantida e comparada com os novos dados disponíveis. Foi confirmada a retomada do desflorestamento da Amazônia em um nível que ainda pode ser considerado como uma oscilação na tendência de queda, mas que pode evoluir para um pulso de desmatamento como já aconteceu anteriormente. A intenção deste trabalho é contribuir com a racionalidade dos dados para uma discussão que está tomando rumo considerado destrutivo para as legítimas aspirações e interesses do Brasil e do próprio Planeta.

Palavras Chave:

Amazônia, desmatamento, desflorestamento, modelagem logística, análise quantitativa.

____________

1       Introdução

O desflorestamento[1]  da Amazônia no Brasil foi objeto de análise nesta revista, sob a coordenação de J. I. Vargas, na E&E 86 (Vargas , et al., 2012)  e revista na E&E 95 (Vargas, et al., 2017). Nelas foi feita a avaliação da evolução desse desflorestamento com auxílio de uma modelagem matemática simples, desenvolvida por Volterra para tratar a ocupação de um nicho ambiental por um organismo vivo.

Essa abordagem tem sido aplicada com êxito por C. Marchetti e J. I. Vargas em diversos fenômenos complexos envolvendo variáveis econômicas e sociais. Os detalhes sobre a metodologia estão amplamente descritos nos dois trabalhos anteriores.

Na primeira avaliação (setembro de 2012), os dados cumulativos representados em um gráfico mostravam uma curva ao longo do tempo em “S”, indicativa de tendência de estacionamento da área desmatada. Na segunda avaliação (junho de 2017), foi confirmada a tendência de contenção do desmatamento e constatada frenagem nesse processo mais rápida que a esperada. Essa queda no desmatamento, entre 2004 e 2012, teria resultado do reconhecimento da importância política do problema. Isso se refletiu nos compromissos internacionais assumidos pelo Brasil, reforçado na Conferência do Clima de Paris.

Na ocasião da segunda avaliação, os resultados dos anos anteriores já indicavam uma retomada do desmatamento e o artigo se encerrava com a questão: Uma nova onda de desflorestamento?

Agora, em 2019, uma grande polêmica sobre o assunto se instalou e nos estimulou a voltar a tratar do tema. A polêmica se estabeleceu baseada na divulgação de dados de alerta mensais que, isoladamente, são inadequados para avaliar tendências de desmatamento. É bom realçar que o gráfico de desmatamento anual já apresentara outros picos e vales no processo que causaram alarme na época, mas não reverteram a tendência de longo prazo que era a redução do desmatamento anual[2].

Para entender a base da polêmica criada, cabe esclarecer que os dados divulgados mensalmente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE são de natureza diferente dos dados anuais. O dado mensal é um alerta de desmatamento baseado em imagens por satélite que assinalam áreas com indícios de desmatamento. O dado anual é de acréscimo da área desmatada e reflete dados extraídos de imagens de satélite, verificados estatisticamente no campo para evitar problemas de má interpretação.

 Deve-se realçar que a experiência acumulada no processo de análise e verificação no local vai tornando essa análise preliminar cada vez mais confiável. Existe outro aspecto a ser considerado nos dados mensais, que é a cobertura de nuvens que prejudica a coleta de dados em alguns meses. Isso pode fazer com que os resultados de um mês acumulem variações que não puderam ser computadas no mês ou meses anteriores, onde predominava a escassa visibilidade.

 Ao final do artigo anterior (E&E 95, abril-junho 2017) havia um chamado à atenção para os sinais de retomada do desmatamento amazônico. O destaque a seguir transcreve nossa advertência:

“Este comportamento deve ser monitorado para prevenir eventuais pressões que deslocariam o equilíbrio alcançado e poderiam desencadear um novo ciclo de desmatamento semelhante ao ocorrido nas últimas décadas que teve seu auge em torno da virada do século.

 Esta atenção é necessária já que, os resultados para os dois últimos anos (2015 e 2016) mostram aumentos de áreas desflorestadas nesses anos na Amazônia Brasileira. Recentemente, foram propostas medidas de afrouxamento das restrições ao desmatamento, como a da MP, aprovada pelo Senado em 25 de maio de 2017 e vetada pelo Presidente Temer, que alterava os limites da Floresta Nacional do Jamanxim. Isso pode sinalizar uma tendência de negligenciar restrições ao desmatamento e comprometer as metas voluntárias apresentadas pelo Brasil em Paris, dando início a um novo ciclo de desflorestamento na Amazônia.”

J. I. Vargas, R. Grandsire e C. Feu Alvim em E&E 95

 Esta nota mostra que esta tendência de aumento de desmatamento está confirmada, mas ainda pode ser considerada como uma oscilação dentro da tendência de longo prazo.

2        Os Polêmicos Resultados de 2019

Os últimos resultados apresentados pelo INPE de alertas de desmatamento mostravam um aumento de quase 100% na área atingida, como indicado na Figura 1. Esse aumento surge da comparação dos dados de junho de 2019 com junho de 2018.

Um comentário apressado do Presidente da República a uma pergunta de jornalista desencadeou uma série de discussões que atingiram escala internacional nas quais os dados históricos foram quase esquecidos.

Figura 1: Comparativo do alerta de desmatamento do mês de junho com o mesmo mês de anos anteriores na publicação do site do INPE[3]

Na mesma forma de apresentação da Figura 1, o INPE colocou em seu site gráficos similares, abrangendo mais meses, os quais também indicavam o crescimento do desmatamento, mas em uma intensidade muito menor. No ambiente de “discussão de bar” que tomou o País e o Mundo essas “tecnicalidades” foram também desprezadas.

O INPE fornece ainda “alertas de desmatamento + degradação” que inclui áreas onde há indicações de redução da densidade florestal. Essa área correspondente a “alertas de desmatamento + degradação” atingiu, no mês de junho, 2072 km2. Esse dado também aparece na discussão na mídia, confundido com o de desmatamento.

É um erro relativamente comum confundir áreas para as quais são emitidos alertas de desmatamento com a área de desmatamento propriamente dita. Só a verificação local, realizada com critérios estatísticos adequados, permite avaliar a área de desmatamento. Esse é o dado que interessa do ponto de vista de danos à natureza. Esse procedimento que alia os dados de satélite a verificações no local, com auxílio de outras entidades como Embrapa e Ibama, é que torna os dados brasileiros particularmente confiáveis. Dados como o espectro de luz emitido ajudam a aperfeiçoar o processo.

A razão pela qual são divulgados os alertas é que eles constituem um instrumento muito útil na prevenção, mitigação e repressão do desmatamento. Eles são muitas vezes capazes de indicar áreas onde a ação predadora do homem deva ser reprimida e áreas onde o período de seca favorece o início da combustão e sua propagação.

A inclusão dos alertas de degradação aperfeiçoou a capacidade de detecção da extração prévia de madeira de lei ou de outras ações lesivas à floresta como, por exemplo, seria a aplicação de produtos químicos que facilitam o desmate. Ambos os alertas aparecem na imprensa confundidos com desmatamento. Também ambos estão sujeitos a incertezas, mas os de degradação são mais sutis e, em consequência, mais sujeitos a erros.

No site do INPE, são mostrados os gráficos, para quatro anos, dos alertas de desmatamento não só para o mês de junho (Figura 1), como para o trimestre (abril a junho) e os ocorridos após o início da estação de queimadas (mês de agosto do ano anterior até junho do ano corrente). Os dados estão mostrados na Tabela 1.

Tabela 1: Alertas de Desmatamento do INPE, por Períodos, em km2 , de 2016 até junho de 2019

 

Desmatamento

Alertas de Desmatamento

 

ANUAL

JUNHO[4].

ABR-JUN

AGO-JUN

2016

7393

969

1800

     4639

2017

6947

610

1099

     4182

2018

7536

480

1528

     3976

2019

 

920

1907

     4575

 
       

Fonte: site do INPE visitado em agosto de 2019

O aumento de 2018 para 2019 que foi de 92% (quase 100%) para junho, foi de 25% para o trimestre e apenas 15% para os 11 meses de agosto a junho. Ou seja, se os alertas indicam, para todos os períodos, um aumento de desmatamento em 2019, sua dispersão indica que a magnitude do crescimento da taxa de desmatamento está longe de ser estabelecida. Além disto, ainda resta a outra metade do ano para apurar.

A Tabela 1 mostra ainda que o dado de junho de 2018 foi excepcionalmente baixo para o mês e o valor deste ano apenas o segundo mais alto nos 4 anos. Ou seja, a alta taxa de crescimento de alertas para junho deste ano (relativa a junho do ano passado), parece corresponder muito mais ao baixo valor observado no ano passado (480 km2) que ao valor alto de 2019 (920 kn2), como pode ser visto na Tabela 1[5].  

O uso dos alertas para avaliar o desmatamento parte do princípio de que “onde tem fumaça tem fogo”. Mas, ainda usando essa analogia, só a presença dos bombeiros vai indicar se realmente houve o sinistro ou se o alarme, ou o alerta, era falso. A hipótese de que os alertas possam ser usados para avaliar o efetivo desmatamento pode ser testada usando os valores da Tabela 1 para os outros anos.

Isso foi feito com auxílio da Tabela 2 que usa a taxa de crescimento nos períodos para fazer “previsões” de variação anual de desmatamento. Esses valores podem ser comparados com a variação efetivamente estimada para o ano (primeira coluna). As previsões de desmatamento anual a partir dos dados intermediários de alerta são, nesses dois anos da tentativa, decepcionantes.

Tabela 2: Variação das Taxas de Desmatamento por Período

 

Taxa
Apurada

Taxas Estimadas a partir de dados por período

 

ANUAL

JUNHO

ABR-JUN

AGO-JUN

2017

-6%

-37%

-39%

-10%

2018

8%

-21%

39%

-5%

2019

 

92%

25%

15%

Se tomados os alertas de junho como se fossem a efetiva indicação do desmatamento anual, o valor para junho de 2017 (-37%) nos levaria a comemorar uma queda de 37% no desmatamento enquanto a queda efetiva no ano foi de apenas 6% (primeira coluna). Também em 2018, tomando os dados de junho, estaríamos comemorando uma queda de 21% quando, na verdade, a apuração anual revelaria um aumento de 8% no desmatamento.

A diferença para o ano de 2019, é que todas as projeções indicam uma maior taxa de desmatamento, ao contrário do que aconteceu nos anos anteriores, onde os sinais para os diferentes períodos eram contraditórios. Isso é um forte indício de que realmente deve haver um aumento de desmatamento no ano em curso, que refletirá no índice anual, a menos que medidas drásticas sejam adotadas no restante do ano.

O valor parcial que melhor reproduz a variação anual parece ser, como é natural, o do maior período. O problema é que ele inclui dados do ano anterior. Levando isto em conta, escolhemos usar, como prévia do desmatamento em 2019, o aumento de 25% da taxa de alertas de desmatamento do trimestre. A faixa de erro estaria em cerca de +/- 30% o que dá ideia da incerteza existente nestes dados.

O ensaio aqui realizado sugere a necessidade de um trabalho sistemático, sobre os dados mensais de alarme, ao longo do ano, para buscar estimar antecipadamente o desmatamento anual. Este indicador serviria para orientar as decisões políticas. Os dados mensais de alarme permitiriam determinar a projeção do valor do ano em curso. Na apresentação dos dados, deveria ser indicada a margem de erro esperada. Isso facilitaria as interpretações e evitaria, ou pelo menos atenuaria, conclusões apressadas.

Para os dados econômicos mais críticos o IBGE adota a política de processar os dados em sigilo e divulgar, com uma antecedência de algumas horas, os resultados para a autoridade econômica correspondente. Como o cronograma é anunciado com antecedência, os técnicos dos organismos econômicos responsáveis pela área têm a capacidade de, em algumas horas, oferecer aos jornalistas a interpretação do que é divulgado. No caso, o sigilo e o curto tempo de avaliação evitam interferências políticas que possam macular os resultados. O exemplo poderia ser adotado para dados ambientais que apresentam sensibilidade semelhante.

Ou seja, pode-se ter armado “uma tempestade em copo d’água” em torno de um resultado intermediário com pouca significação prática. Paradoxalmente, esse destaque exagerado que se deu ao episódio pode servir agora para chamar a atenção para uma retomada do desmatamento, menos espetacular que a suposta no recente episódio, mas que já se mantem por quatro anos. Isso será visto no próximo item.

3       Incorporação dos dados 2017 a 2019

O trabalho anterior (E&E 95) reviu as projeções para os próximos anos. Nesta nova análise, vamos manter essa projeção. Isto é, aliás, útil para testar a confiabilidade das projeções feitas. Naquele trabalho foram considerados os dados até 2016.

Nesta revisão, foi possível atualizar o dado de 2016 e incorporar os de desmatamento de 2017, 2018 e 2019 (valor preliminar para o último ano). Os dados sobre o desmatamento da Amazônia Legal, levantados pelo INPE e pela EMBRAPA[i], são mostrados na Figura 2.

A comunidade científica nacional e internacional, têm uma atenção especial para a evolução do desflorestamento na região amazônica. Nas avaliações feitas pelo Governo, o desmatamento, chegou a ser a principal responsável pela contribuição brasileira aos gases de efeito estufa. Além de sua contribuição para o aquecimento global, estima-se que a destruição da floresta tenha influência marcante no clima do continente como um todo e, particularmente, no regime pluvial de nosso país.

No gráfico da Figura 2, constam os dados a partir de 1988. O tratamento anual do desmatamento na Amazônia vinha sendo predominantemente qualitativo, até 1989, quando se iniciou a fotointerpretação de imagens obtidas pelo satélite Landsat 5, pelo INPE. Esse trabalho contribuiu para a elaboração da Comunicação Nacional para a Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima da Comunicação do Brasil, em 1994[ii]. Segundo este relatório, a contribuição do desmatamento, ocorrido até então (470 mil km2), responderia por cerca de 50% das emissões de gases causadores do efeito estufa pelo Brasil no período.

Figura 2: Evolução do desmatamento anual da Amazônia Legal

Com os dados anuais e a estimativa do desmatamento até então, foi possível avaliar, no trabalho anterior, a evolução do desmatamento histórico acumulado na Amazônia Legal.

A Figura 3 mostra a evolução do desmatamento acumulado e o ajuste realizado para a descrição da trajetória provável ao longo do tempo. O desmatamento evoluiria para atingir uma área total de 891 mil km2 da Amazônia Legal. Esse valor máximo (nicho) é um dos parâmetros principais a ser ajustado. O outro parâmetro (delta) relaciona-se com o tempo entre atingir 10% de desmatamento e 90%, estimado em 47 anos. Ambos os fatores são indicados na Figura 3. O eixo da esquerda representa a fração F do nicho ocupado e no eixo à direita está o valor do desmatamento acumulado.

A metodologia de estabelecer a curva de tendência é simplesmente aplicar aos dados disponíveis o melhor ajuste para o tipo de função matemática utilizada (logística).  

Figura 3: Desmatamento acumulado na Amazônia Legal e ajuste baseado em uma curva logística, mostrando a tendência de se limitar a expansão do desmatamento.

Pelo ajuste, o total desmatado da região amazônica até 2018 é de 796 mil km2, correspondentes a 19,4% da área total da Amazônia (estimada em 4,109 milhões de km2) [iii]. A previsão da área final desmatada corresponde a 22% da área da Amazônia.

Dentro dessa perspectiva de médio prazo os dados sobre o desflorestamento mostram uma evolução relativamente positiva já que haveria uma preservação de quase 80% de uma floresta nativa o que é excepcional em termos mundiais. Já a ação predatória sobre a biodiversidade ainda permanece largamente ignorada. Isto se deve não só à enorme variedade e complexidade desse bioma, mas também aos ainda limitados esforços científicos realizados para elucidá-la.

Pode-se observar que os dados reais apresentam uma oscilação em torno do ajuste e estaríamos passando de um período em que a evolução real estava abaixo da tendência para uma onde haveria uma fase um pouco acima da previsão.

O fenômeno dessas oscilações em torno da média já foi muito bem explorado por C. Marchetti e J. I. Vargas conforme comentado no artigo anterior.

Essas oscilações ficam mais visíveis quando comparadas com na representação de Fisher Pry mostrada na Figura 4. No caso, o ajuste foi automaticamente refeito quando foram introduzidos os dados dos últimos anos. O ajuste obtido é, no entanto, muito próximo do anterior. A Figura 4 ilustra também a metodologia usada para o ajuste e projeção.

Figura 4: Representação Fisher-Pry da função logística do desmatamento da Floresta Amazônica (1977 – 2018).

A curva mostrada nas Figuras 3 e 4 corresponde aos dados acumulados de desmatamento, ou seja, à integral dos dados de acréscimos anuais de desmatamento mostrados na Figura 2, acrescida de uma estimativa do valor até a data inicial. A curva das variações, dita diferencial, é mostrada na Figura 5, juntamente com o ajuste usado no artigo anterior (dados até 2016).

A tendência observada na Figura 3 parece coerente com uma estabilização na área coberta pela Floresta Amazônica dentro do prometido pelas autoridades brasileiras na Conferência de Paris. Apenas o tempo de estabilização é um pouco maior. Uma melhor ideia do que significa esse ajuste, em termos de desflorestamento, surge da Figura 5 que representa os valores anuais e o ajuste[6].

Figura 5: Comparação do desflorestamento anual verificado com o ajuste logístico

A Figura 5 mostra o comportamento da taxa de desmatamento, permitindo distinguir as variações ocorridas, muito sujeitas a circunstâncias econômicas e políticas, sobrepostas a uma tendência de longo prazo que passou por um máximo em 1992 e se aproximaria do zero menos drasticamente do que se poderia desejar, mas mais coerente com o processo normal de evolução de fenômenos sociais complexos.

Vale a pena analisar os picos e vales do processo e suas circunstâncias: O ano de 1991 é o segundo do Governo Collor que apresentou forte recessão no primeiro ano e foi precedido por grave crise econômica e financeira. Os dados da Figura 5, não mostram o possível pico no desmatamento. O ano de 1995, pico de desmatamento, foi o primeiro ano do Governo FHC e o ano 2004 o segundo do Governo Lula tendo sido precedido por profunda crise financeira na transição de governos. Estamos assistindo, não há mais dúvida agora, a uma retomada do desmatamento que já vem do governo anterior e estamos ainda imersos em uma profunda crise econômica; o início do desmatamento coincide praticamente com o da crise. Tentativas de associar atividade econômica e desmatamento da Amazônia também foram feitas como parte de nossas análises anteriores, com êxito limitado.

4       Enfrentando a Crise

Mesmo tendo sido provavelmente provocada pelo uso equivocado do indicador, houve uma escalada de declarações internas e externas que já configuram a Crise.

A atual retomada do desmatamento iniciou-se em 2015 e tem aparente seguimento em 2019. Até agora, os dados existentes deixam dúvida se assistimos uma simples retomada da trajetória natural indicada neste trabalho pela curva “de ajuste” ou se tratar de um novo ciclo de desmatamento aproveitando o vácuo de poder que ocorre frequentemente em mudanças de governo ou mesmo a expectativa de afrouxamento da política de contenção do desflorestamento.

O alarme atual em torno do tema não se deve a uma indicação clara fornecida pelos índices, mas a uma interpretação precipitada da comparação de um mês de junho com índice anormalmente baixo de 2018 com um possível índice alto do mesmo mês em 2019. As amostragens de outros períodos não confirmam a possibilidade de ser real um crescimento de quase 100% no desmatamento anual como aventado.

A situação criada tem motivações políticas no Brasil e no exterior, agravadas por erros de comunicação do Governo. Com efeito, existe, do lado do Governo Federal, um discurso que pode ser interpretado como de perda de importância da atitude ambiental considerada “politicamente correta”. Do outro lado, existe a legítima preocupação, interna e externa, com a preservação da natureza e uma somatória de interesses políticos da oposição de contrariar o governo, além de interesses externos de disseminar a incapacidade do Brasil de controlar a proteção da Amazônia.

Os dados ambientais necessários à defesa da posição brasileira existem, mas foram colocados em dúvida pelas discussões dentro do próprio Governo. Esse desentrosamento também dificulta a tomada de medidas efetivas de repressão ao desmatamento, já complexas pela falta de recursos para a verificação nos locais indicados pelo sistema e a própria contenção dos incêndios.

Os dados históricos disponíveis a respeito do desmatamento ao longo de três décadas mostram um comportamento que é típico de situações em que o equilíbrio se estabelece por um jogo de forças e interesses. A tendência de longo prazo ao longo de 30 anos é a de êxito na contenção do desmatamento amazônico como assinala o ajuste mostrado na Figura 5 e anteriores,

Sempre existe o perigo real de que um descuido institucional na defesa das florestas possa vir a causar uma grave perda da cobertura florestal como nos episódios de 1995 e 2004, ambos em início de governo.

Por outro lado, os compromissos brasileiros na Conferência de Paris que prometem, para o final de 2030, zerar a contribuição florestal à emissão de CO2 podem não ser realizáveis.

Pode-se perceber na Figura 5 que a tendência projetada não prevê o desmatamento zero para a Amazônia. Medidas de recomposição de florestas na própria Amazônia e em outros biomas poderiam compensar as emissões e possibilitar o alcance das metas. Isso quase certamente não acontecerá em um quadro de recessão econômica e em uma atividade onde a reposição, mesmo na presença de recursos é lenta. Não interessa também a ninguém que as metas globais de emissão no Brasil se cumpram a custa da recessão prolongada que compense as prováveis emissões florestais.

Na mesma revista em que foi feita a análise do desflorestamento (E&E 95), também foram apontadas as previsíveis dificuldades do cumprimento das metas estabelecidas, sobretudo se forem criadas condições de uma nova expansão da economia que é absolutamente vital para o bem-estar e a paz social da Nação. Vale repetir as conclusões do artigo “As Metas brasileiras de emissões de Gases de Efeito Estufa e a Contribuição Nacionalmente Determinada – CND do Brasil”:

“A intensidade de emissões (relativas ao PIB) no Brasil já se encontra em um patamar muito baixo em razão da presença dos renováveis. Manter os atuais coeficientes já é um desafio para muitos setores. Não parece racional a passividade nos setores produtivos na aceitação da redução de emissões adicionais em alguns destes itens. Talvez muitos acreditam que recursos externos ou do próprio governo resolverão os problemas: isto é certamente uma ilusão.

As metas que se transformaram em compromisso, são ambiciosas como solicitadas aos países (pela ONU). As metas Emissões/PIB setoriais podem se revelar incompatíveis com o crescimento. A recente tentativa de modificação da legislação sobre o uso da terra na Amazônia é talvez a primeira reação organizada de setores econômicos contra medidas associadas às emissões de GEE. Seria melhor para o conceito do País que as metas merecessem uma discussão mais profunda antes de serem assumidas.”

Carlos Feu Alvim e Olga Mafra na E&E 95

Infelizmente, isso não ocorreu. A atitude das forças produtivas brasileiras foi a “alegre aceitação” sem contestação dos compromissos assumidos. Deve-se reconhecer que as metas foram fixadas sem o necessário diálogo com os setores interessados. Isso aconteceu não obstante as tentativas do Ministério de Meio Ambiente de propiciar os foros de discussão que esbarraram na incapacidade de diálogo fundamentado, devido ao escasso tempo disponível e da falta da preparação técnica que possibilitasse uma discussão fundamentada com os setores produtivos.  

Para atenuar as possíveis preocupações, alegou-se que estavam sendo fixadas apenas intenções de contribuição voluntária e não compromissos. A realidade está demonstrando que mesmo compromissos voluntários assumidos pelo País acabam se tornando obrigações passíveis muitas vezes de justificar retaliações.

Outro fator a considerar é que mesmo sendo mantidos os compromissos, são esperadas oscilações em torno da trajetória para alcançar as metas estabelecidas. Em um sistema de equilíbrio dinâmico de forças socioeconômicas, nem sempre é possível atingir as metas. Isto deve ser encarado de forma natural e a apuração constante dos progressos alcançados e as justificativas do que está acontecendo auxiliam a alcançar este equilíbrio. Outros países deverão rever suas metas e isto pode ser feito em um clima de concertação.

5       Conclusão

A situação presente encerra ameaças ao conceito do País e pode acarretar danos à Soberania Nacional e deverá ser enfrentada com a seriedade implícita na ameaça existente e preferentemente com recursos próprios. A entrada desordenada de equipes de “salvamento” da Amazônia pode produzir danos importantes à visão de nossa capacidade de lidar com o problema. A eventual ajuda externa é bem vinda, desde que sob o controle nacional.

Deve-se reconhecer que o Governo parece ter compreendido a gravidade da situação, embora ela tenha sido ativada com o que nos parece um falso gatilho. Isso motivou um pronunciamento presidencial e reuniões de coordenação no mais alto nível governamental.

É muito importante que seja mantida a credibilidade de nossas instituições encarregadas da apuração e verificação dos compromissos assumidos e dos mecanismos, técnicos ou de força que tem o Estado para corrigir os eventuais desvios. Do contrário, seria propiciar aos críticos externos novos motivos de alimentar suspeições e fortalecer sua cobiça. Nossos órgãos ambientais competentes e independentes fazem parte da primeira linha de nossa defesa. Essa consciência deve existir tanto nesses órgãos como nas demais autoridades do Governo e, sobretudo, na sociedade nacional.

6      Bibliografia

Vargas , J. I. e Gorgozinho, P. M. 2012. Modelagem Matemática Simples do Desmatamento da Amazônia. Economia e Energia E&E. [Online] Setembro de 2012. http://eee.org.br/wp-content/uploads/2017/02/eee86p.pdf.

Vargas, J. I., Grandsire, R. e Alvim, C Feu. 2017. Acompanhamento da evolução do eesflorestamento da Amazônia usando modelagem matemática simples. Economia Energia – E&E 95. [Online] setembro de 2017. http://ecen.com.br/wp-content/uploads/2017/06/eee95p.pdf.

[i] PRODES/IMPE-EMBRAPA Taxas anuais do desmatamento – 1988 até 2016: Taxa de desmatamento anual (km2/ano) em http://www.obt.inpe.br/prodes/prodes_1988_2016n.htm

[ii] Governo Brasileiro: Comunicação Nacional para a Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima, Brasilia, 1994. em

http://sirene.mcti.gov.br/documents/1686653/1706391/205854.pdf/5eadb8ca-f316-49ec-9dd1-7ba80754b20d

[iii] Marta Salomon e Tânia Monteiro, Maior parte de área desmatada da Amazônia virou pasto, Estado de São Paulo, 03/09/2011 citando relatório Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) apresentado ontem ao Palácio do Planalto no dia anterior.

http://www.estadao.com.br/noticias/geral,maior-parte-de-area-desmatada-da-amazonia-virou-pasto-mostra-estudo-imp-,767823

_________________

Notas

[1] O termo desflorestamento é mais apropriado para o que se quer  medir na Amazônia, por força de uso, o termo desmatamento, correntemente usado no mesmo sentido, será muitas vezes usado neste trabalho em substituição ao desflorestamento.

[2] Os dados recentes aqui analisados parecem, no entanto, não se enquadrar inteiramente como oscilações de curta duração, como as anteriormente observadas, e devem ser acompanhados com atenção.

[3] http://www.obt.inpe.br/OBT/noticias/alertas-do-deter-na-amazonia-em-junho-somam-2-072-03-km2

[4] Dados referentes ao mês de junho estimados a partir da Figura 1.

[5] Essa dificuldade reforça o problema de se tomar um mês isolado para avaliar a variação de desmatamento. O INPE costuma advertir em todos os seus boletins de desmatamento para um problema adicional que é a forte influência das condições de visibilidade sobre o valor da avaliação mensal.

[6] Corresponde á Figura 2 com a curva de ajuste.

Relógio de Sol

imagem do relógio de sol construído

Relógio de Sol

Os relógios de sol estão na origem do desejo humano de captar a trajetória do Astro Rei que governava o tempo, o clima e as colheitas. Gregos, romanos, árabes, astecas, maias, chineses, saxões e até nossos índios tinham formas de registrar seus movimentos.

Figura 1: Posição do eixo da Terra relativa à elíptica da Terra (raios de sol perpendiculares à imagem)
Ilustração: BlueRingMedia / Shutterstock.com

A possibilidade de usar o Sol como relógio vem da inclinação do eixo de rotação da Terra relativo ao plano de nossa elipse em torno do Sol. Uma boa ilustração e explicação V. encontra no site infoescola.

https://www.infoescola.com/astronomia/inclinacao-axial-da-terra/

A inclinação axial da Terra é o ângulo formado entre o eixo de rotação e a linha perpendicular ao plano orbital. A inclinação do eixo da Terra atual é de 23°26’21” (vale a pena tentar saber a razão de se falar em “atual”).

O segredo de qualquer relógio de sol é conseguir um ponteiro que fique paralelo ao eixo de rotação da Terra.

Esse eixo imaginário “perfura” a Terra aproximadamente  nos locais onde se localizam os polos magnéticos da Terra ( V. pode investigar porque “aproximadamente”). Por essa razão, para conseguirmos que nosso ponteiro esteja paralelo ao eixo da Terra temos que apontá-lo na direção Norte Sul e incliná-lo em relação à horizontal correspondente à nossa latitude em relação ao Equador.

No meu caso, estou em BSB e meu celular indica, com auxílio do seu GPS, que estou situado nas coordenadas 15°48’48”S, ou seja, estou aproximadamente 16° abaixo do Equador. A outra coordenada, 47°48’27”O (Oeste), também é importante para nosso relógio de sol.

Para fazer meu relógio de sol aqui em Brasília, tenho que praticamente apontar meu “ponteiro” para o norte e incliná-lo em 16°. O relógio mais simples que artesanalmente podemos fazer é um bastão enfiado no centro de um disco e apontá-lo para o Norte como indicado na Figura 2.

Figura 2: Esquema do mais simples relógio de sol

Lembre-se: no hemisfério Sul apontar para o Norte, e vice-versa.  A inclinação do eixo deve ser a latitude do lugar. As horas devem ser marcadas no mostrador de ambos os lados, igualmente espaçadas já que metade do ano o sol baterá de um lado e a outra metade do outro. as marcações das horas deve ser espelhada de maneira que as marcações das horas coincidam nos dois lados

 As datas que ele estará perpendicular ao disco correspondem aos equinócios de primavera e outono. A sombra do disco marcará a época do ano e pode ser usada para saber em que época do ano estamos. Quando ela estiver no máximo de um lado será a data do início do inverno, do outro lado, será o do verão, são os solstícios. Bem ajustado, o prolongamento de nosso disco coincidirá com o equador celeste indicado na Figura 1.

Nem todo o mundo possui em casa uma bússola, mas quase todos, que têm acesso à internet, têm também por perto um celular do tipo smarthphone . Esses equipamentos costumam ter aplicativos disponíveis que simulam uma bússola e um GPS.

No caso do iphone, o aplicativo usualmente já vem instalado e contem todas as informações necessárias para construir um relógio: indicação da direção Norte, coordenadas do lugar e um nível que fornece o ângulo do celular em relação à vertical e à horizontal, como mostra a Figura 3 (o aplicativo aponte para o Norte geográfico ou “verdadeiro, ver Observação no final).

Figura 3: Aplicativo bússola, para iphone, que também fornece sua localização e mede a inclinação de seu aparelho

A partir dessa geometria básica, ponteiro do relógio paralelo com o eixo de rotação da Terra, podemos pensar em vários modelos diferentes. Muitos já fizeram isso ao longo dos séculos. Você encontra exemplos procurando “modelos de relógio de sol” em um aplicativo de buscas (cuidado: muitos relógios de sol de sites, sobretudo os escolares no Brasil, apresentam relógios de sol que não  fornecerão o horário correto).

Apenas um lembrete, o relógio de sol fornece a hora solar. Por uma questão de praticidade, foi adotado em quase todos os países faixas de fuso horários com deslocamentos inteiros de horas em relação  à uma referência. As horas são contadas a partir de um meridiano que passa pelo observatório inglês de Greenwich. Muito natural na época em que a Inglaterra era a senhora do mundo e Londres era a capital econômica mundial. A partir desse meridiano, são assinalados, de 15 em 15 graus, meridianos que centralizam os fusos horários. No caso, a “hora de Brasília” é a oficial da maior parte do território brasileiro, também designada por GMT – 3. Os fusos horários mundiais podem ser visto na Figura 4.

Figura 4: Fusos horários mundiais mostrando que eles se adaptam à conveniências políticas – Fonte: IBGE

No caso, as coordenadas em que estou estão a 47°48’ a Oeste de Greenwich, ou seja, a 2°48’ ao Oeste da hora exata de GWT – 3 que passa em 45°, aproximadamente em Belo Horizonte MG.

Como 15 graus equivale a uma mudança de horário de 1 hora, cada grau de longitude equivale a 4 minutos (de tempo). Lembrar que a mesma palavra “minuto” é usada para dividir graus (medida angular) e hora (tempo). Ou seja, quando o relógio de sol estiver no ponto inferior do disco ainda faltará é 11,2 minutos para ser meio dia na “hora de Brasília” oficial.

Se V quiser que seu relógio de sol marque o horário oficial V. tem que dar uma pequena fração de rotação de cerca de 3° no disco. A maneira prática de fazer isto é “acertar” o relógio manualmente ao meio dia.

Adotando o princípio descrito, acabo de finalizar (provisoriamente) um relógio de sol feito com duas “formas de queijo” como as usadas em minha Minas Gerais. Elas formam um relógio bastante simpático. O ponteiro ainda está improvisado, queria soldar cuidadosamente um fio de bronze no centro mas minha aparelhagem caseira de solda não é suficiente. Os detalhes estão mostrados na Figura 5.

Figura 5: Formas de queijo transformadas em um relógio de sol, marcando 16h30

O rústico ponteiro se apoia nas armações laterais para ser fixado no centro do cilindro, este ponteiro é colocado na direção Sul-Norte., em um ângulo de 16° em relação à horizontal. Na superfície interna, foram traçadas as divisões das horas.

Figura 6: Aplicativo bússola sendo usado para ajustar o relógio de sol

Esse mesmo tipo de relógio pode ser feito com tubos de pvc para esgoto. Já fiz um, não ficou tão charmoso como o de formas de queijo, mas é igualmente instrutivo.

Reflexão de um físico idoso:

Desde criança, me interessei pelo movimento dos astros. Tendo morado no interior em uma cidade onde a poluição atmosférica era baixa e o sistema elétrico falho, me maravilhei com a via láctea, estrelas e principalmente com a misteriosa movimentação dos planetas. Talvez isso me tenha motivado ao estudo da Física.

Hoje, a urbanização, a poluição atmosférica e as luzes da cidade ocultam dos olhos das novas gerações a maravilha do céu. Muitos, cegos pela luz das cidades e o desinteresse, passarão a vida sem ver um céu realmente estrelado. Restou o Sol que ainda impõe sua presença, mas também existem muitos habitantes urbanos que não são capazes de localizar onde ele nasce e se põe na selva de pedra em que vivem que, simplesmente, não oferece horizontes.

Não é de se admirar que pessoas se comuniquem hoje pelos satélites da internet para reforçarem sua crença na Terra Plana que, no passado, derivava da observação absolutamente ingênua da natureza, que a observação dos astros ajudou a dissipar. Diante de seus computadores, qualquer ideia primitiva pode parecer válida, na ciência e na política.

Vivemos em uma época de virtualidades e o homem perde o contato com a realidade experimental capaz de fornecer perguntas que nos fazem avançar e algumas pequenas certezas. Ademais, para qualquer pergunta, encontramos a resposta no Google que pode nos cortar a investigação. Mas também, o mesmo instrumento nos pode fornecer informações que nos fariam avançar mais rapidamente. Novas circunstâncias que desafiam os educadores a instigar em seus alunos o verdadeiro interesse pela investigação.

Oxalá eu tenha conseguido, com esse relógio de sol, despertar esse interesse em meu neto.Figura 7: Despertando o interesse?

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Observação: Se V. está usando uma bússola magnética ela aponta para o norte magnético e V. tem que fazer uma correção que corresponde ao deslocamento entre esse polo e o geográfico. O aplicativo do iphone já vem com essa correção. V. pode verificar sua opção em ajustes / bússola entre “verdadeiro” e magnético (ativar o “verdadeiro”). Essa diferença (declinação magnética) está em cerca de 22W em Brasília, ela varia com o local e o tempo. O site da NOAA fornece esse valor para cada lugar e também em função do tempo.  https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/calculators/magcalc.shtml?useFullSite=true#declination 

Existe toda uma questão interessante para quem estiver curioso sobre o assunto  deslocamento do polo magnético norte que está caminhando do norte do Canadá para a Sibéria. Esse fenômeno vem se acelerando nos últimos anos e é fonte de uma interessante discussão científica. Veja matéria sobre isso em https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2019/02/o-norte-magnetico-acabou-de-mudar-veja-o-que-isso-significa 

Efeito Estufa: 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 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.

________________________________

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

Bibliografia

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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.

 

Aterro do Flamengo: Curiosidades

Hibisco do mar ou algodoeiro de praia

Introdução:

Quando comprei um apartamento no Flamengo, ainda um pouco pesaroso de perder os jardins do Condomínio Pedra de Itaúna na Barra, minha amiga Frida Eidelman me disse que eu estava comprando um apartamento e ganhando de bônus o Aterro do Flamengo. Achei que era bairrismo.

Praticamente não pude aproveitar tê-la como vizinha, mas hoje compreendo o que ela queria dizer. Ao escrever este pequeno texto, tomando emprestado uma página virtual da E&E, descobri que tem um grande espaço, nesse conturbado Rio de Janeiro, do qual eu só consigo falar bem (que Deus e os cariocas o preservem).

O Aterro, como é chamado nas vizinhanças, inscreve-se na paisagem monumental da margem esquerda da entrada da Baía da Guanabara; como seu nome faz lembrar, é uma contribuição humana (contrariando os ecologistas radicais) que alcançou perfeito equilíbrio com a paisagem dessa cidade que continua Ma-ra-vi-lho-sa.

O Hibiscus tilaceus

No Aterro do Flamengo, no Rio de Janeiro, é possível ter contato com uma enorme variedade de árvores. Algumas nos chamam particular atenção, como essa que cresce deitada. Ela nasce erecta, mas com o tempo se inclina e cai. Se as raízes resistem a queda, ela continuar a crescer. Existem várias nesta situação.

Outra coisa que me chamou a atenção é que suas flores sempre caem com a face para cima:

Figura 1: Quase todas as flores caem no chão voltadas para cima

Deve-se pensar que isto seja devido a alguma propriedade aerodinâmica da flor, o  que pode ser verificado soltando flores recém caídas. 

A conclusão sobre por que as flores caem nessa posição não é imediata, já que as relativamente mais velhas (a duração das flores no pé é cerca de apenas um dia) caem com a face para baixo, justo ao contrário das novas! A direção do vértice do cone muda e o movimento rotatório continua assegurando um pouso suave que evita mudanças de posição no final da queda.  Elas também vão ficando mais escuras como pode ser visto na foto abaixo:

Figura 2: As pétalas cedem e as flores velhas, quando soltas, caem de face para baixo (Nota: os gatos são os donos do pedaço no Aterro)

Como sou apenas um curioso, fiquei imaginando como poderia saber que tipo de árvore era aquela e outras com que me deparo em passeios matinais. Procurei no Google árvore de flores amarelas, árvores do Aterro do Flamengo, etc. Emfim, encontrei um aplicativo interessantíssimo (com versão gratuita). É o Picture This . Você fotografa a flor com o celular, e ele envia sua foto para uma base de dados e te devolve sugestões sobre a classificação da planta e sua análise. O aplicativo coleta várias fotos, com folhas e outros detalhes, fiquei sabendo que tratava-se do Sea Hibiscus (em inglês) ou Hibiscus tiliaceus (em latim), mais conhecido no Brasil como Algodoeiro de Praia, o que foi   fácil de descobrir no Google a partir do nome em latim. Para as árvores com flores, o aplicativo mostrou-se bastante eficaz. Veja abaixo o resultado:

Tradução livre e tentativa:

Descrição

O Hibiscus tiliaceus alcança uma altura de 4 a10 m, com um tronco de até 15 cm de diâmetro. As flores do H. tiliaceus são de um amarelo brilhante com um vermelho escuro na parte central da corola.

Nota do curioso: Observando o tronco de nossa árvore caída, vi que ela tem, pelo menos, 70 cm de diâmetro.

Cultivo

A árvore em questão, cresce comumente nas praias, perto de rios e em pântanos e mangues. Cresce melhor em solos entre ligeiramente ácidos a alcalinos.

Usos

É considerada, por muitos, como uma madeira de alta qualidade para mobílias. Considera-se que, a parte de sua casca, pode ser convertida em uma substância resistente para selar rachaduras em botes. Cascas e raízes podem ser fervidas para elaborar um chá que serve para baixar febres e suas folhas tenras podem ser comidas como vegetais.

Significado

O significado de hibisco é “beleza delicada”

Conclusões de minha excursão

Gostei de escrever sobre o assunto que desconheço e sobre um lugar que descobri que gosto. Quando estudante tinha uma certa ojeriza pelas ciências biológicas que me foram apresentadas como uma série de nomes para decorar. Não existia a internet, os “smartfones” e seus aplicativos. Não encontrei ainda nada sobre os hibiscus que crescem deitados e sobre as propriedades aerodinâmicas das suas flores.   Também gostei de escrever na primeira pessoa do singular. Quem sabe me anime a escrever mais sobre essas coisas. 

Carlos Feu

ADENDO

Flor e Fruto:

Figura A1: Com a queda da flor (à esquerda), forma-se o fruto (à direita) no qual a árvore produzira o algodão que lhe dá o nome.