Escurecimento global - 8

 Tradução de: Global dimming

Relevância para a geoengenharia solar 

O escurecimento global também é relevante para certas propostas sobre abrandar, interromper ou reverter o aquecimento global.[Gramling, 2018] Um aumento de 1% no albedo planetário eliminaria a maior parte do forçamento radiativo das emissões antropogênicas de gases com efeito de estufa e, consequentemente, o aquecimento global, enquanto um aumento de 2% no albedo anularia o efeito de aquecimento da duplicação da concentração atmosférica de dióxido de carbono.[Royal Society, 2009] Esta é a teoria por trás da modificação da radiação solar (ou geoengenharia solar), e o alto potencial reflexivo dos aerossóis de sulfato significa que eles foram considerados nessa capacidade a partir da década de 1970.[Lawrence, 2016] 

 

Este gráfico mostra que, se a injeção de aerossóis estratosféricos fosse implementada a partir de 2034, ela poderia ser ajustada para metade da velocidade do aquecimento até 2100, para interrompê-lo ou revertê-lo completamente. O mesmo grau de controlo está disponível nos cenários de emissões baixas, médias e elevadas de gases com efeito de estufa.[Smith, 2020] 

Como os níveis históricos de escurecimento global foram associados a uma elevada mortalidade devido à poluição atmosférica e a problemas como a chuva ácida, [Ramanathan, 2006] o conceito de depender directamente do arrefecimento causado pela poluição foi descrito como um "acordo faustiano" e não é seriamente considerado pela investigação moderna.[Schmidt1, 2005] Em vez disso, o artigo seminal de 2006 de Paul Crutzen sugeriu que a forma de evitar o aumento do aquecimento à medida que a poluição por sulfato diminuía era revisitar a proposta de 1974 do investigador soviético Mikhail Budyko.[Crutzen, 2006; Broad, 2006] A proposta envolvia a liberação de sulfatos dos aviões que voavam nas camadas superiores da atmosfera, no que hoje é descrito como injeção de aerossol estratosférico, ou SAI.[Lawrence, 2016] Em comparação, a maior parte da poluição do ar está na camada atmosférica mais baixa (a troposfera) e permanece lá apenas por semanas. Como os aerossóis depositados na estratosfera durariam anos, seria necessário emitir muito menos enxofre para produzir a mesma quantidade de arrefecimento. [Visioni, 2020]

Embora a proposta inicial de Crutzen se concentrasse em evitar o aquecimento causado pelas reduções na poluição atmosférica, foi imediatamente compreendido que a ampliação desta proposta poderia abrandar, parar ou reverter o aquecimento.[Lawrence, 2016] Estimou-se que a quantidade de enxofre necessária para compensar um aquecimento de cerca de 4 °C (7,2 °F) em relação ao actual (e 5 °C (9,0 °F) em relação ao pré-industrial), no cenário de emissões mais elevadas RCP 8.5, seria inferior à que já é emitida actualmente através da poluição atmosférica, e que as reduções na poluição por enxofre resultantes de futuras melhorias na qualidade do ar já esperadas nesse cenário compensariam o enxofre utilizado na geoengenharia.[Visioni, 2020] A desvantagem é o aumento dos custos. Embora exista uma narrativa popular de que a injeção de aerossóis estratosféricos pode ser realizada por indivíduos, pequenos estados ou outros atores desonestos não estatais, estimativas científicas sugerem que o resfriamento da atmosfera em 1 °C (1,8 °F) por meio da injeção de aerossóis estratosféricos custaria pelo menos US$ 18 bilhões anualmente (em valor de 2020), o que significa que apenas as maiores economias ou blocos econômicos poderiam arcar com essa intervenção.[Robock, 2009; Smith, 2020] Mesmo assim, estas abordagens seriam ainda “ordens de grandeza” mais baratas do que a mitigação dos gases com efeito de estufa,[Grieger, 2019] e muito menos do que os custos dos efeitos não mitigados das alterações climáticas.[Royal Society, 2009] 

Mesmo que a SAI conseguisse interromper ou reverter completamente o aquecimento global, os padrões climáticos em muitas áreas ainda mudariam substancialmente. O habitat dos mosquitos e outros vetores de doenças mudaria. No entanto, não é claro como isso se compararia às mudanças que, de outra forma, provavelmente ocorreriam devido às alterações climáticas.[Trisos, 2022] A redução da luz solar afectaria o rendimento das colheitas e os sumidouros de carbono devido à redução da fotossíntese,[Gramling, 2018] mas isto seria provavelmente compensado pela ausência de stress térmico devido ao aquecimento e ao maior efeito da fertilização com CO2 em relação ao momento actual.[Trisos, 2022] Mais importante ainda, o aquecimento causado pelas emissões de CO2 dura centenas a milhares de anos, enquanto o resfriamento causado pelo SAI cessa de 1 a 3 anos após a última injeção de aerossol. Isso significa que nem a injeção de aerossóis estratosféricos nem outras formas de geoengenharia solar podem ser usadas como substitutos para a redução das emissões de gases de efeito estufa. Por outro lado, se os níveis de gases de efeito estufa permanecessem altos, isso levaria a um aquecimento "grande e extremamente rápido" e a mudanças abruptas semelhantes no ciclo da água. Muitos milhares de espécies provavelmente seriam extintas como resultado. Em vez disso, qualquer geoengenharia solar atuaria como uma medida temporária para limitar o aquecimento. Ao mesmo tempo, as emissões de gases com efeito de estufa são reduzidas e o dióxido de carbono é removido, o que pode levar centenas de anos.[Trisos, 2022] 

Referências

Broad, William J. (27 June 2006). "How to Cool a Planet (Maybe)". The New York Times. Retrieved 6 April 2009.

 

Crutzen, P. (August 2006). "Albedo enhancement by stratospheric sulfur injections: a contribution to resolve a policy dilemma?" (PDF). Climatic Change. 77 (3–4): 211–220. Bibcode:2006ClCh...77..211C. doi:10.1007/s10584-006-9101-y. S2CID 154081541.

 

Gramling, Carolyn (8 August 2018). "Global dimming may mitigate warming, but could hurt crop yields". Science News Online. Retrieved 6 January 2024. 

Grieger, Khara D.; Felgenhauer, Tyler; Renn, Ortwin; Wiener, Jonathan; Borsuk, Mark (30 April 2019). "Emerging risk governance for stratospheric aerosol injection as a climate management technology". Environment Systems and Decisions. 39 (4): 371–382. Bibcode:2019EnvSD..39..371G. doi:10.1007/s10669-019-09730-6.

 

Lawrence, Mark G.; Crutzen, Paul J. (17 November 2016). "Was breaking the taboo on research on climate engineering via albedo modification a moral hazard, or a moral imperative?". Earth's Future. 5 (2): 136–143. doi:10.1002/2016EF000463. 

Ramanathan, V. (2006). "Atmospheric Brown Clouds: Health, Climate and Agriculture Impacts" (PDF). Pontifical Academy of Sciences Scripta Varia (Pontifica Academia Scientiarvm). 106 (Interactions Between Global Change and Human Health): 47–60. Archived from the original (PDF) on 30 July 2007. 

Robock, Alan; Marquardt, Allison; Kravitz, Ben; Stenchikov, Georgiy (2009). "Benefits, risks, and costs of stratospheric geoengineering" (PDF). Geophysical Research Letters. 36 (19): L19703. Bibcode:2009GeoRL..3619703R. doi:10.1029/2009GL039209. hdl:10754/552099.

  

Royal Society (2009) Geoengineering the climate. Science, governance and uncertainty. September 2009. - 3 Solar radiation management techniques. "The Royal Society" (PDF). royalsociety.org. p. 23. Archived (PDF) from the original on 21 July 2015. Retrieved 20 October 2015. 

Schmidt, Gavin (18 January 2005). "Global Dimming?". RealClimate. Retrieved 5 April 2007. 

Smith, Wake (October 2020). "The cost of stratospheric aerosol injection through 2100". Environmental Research Letters. 15 (11): 114004. Bibcode:2020ERL....15k4004S. doi:10.1088/1748-9326/aba7e7. ISSN 1748-9326. S2CID 225534263. 

Trisos, Christopher H.; Geden, Oliver; Seneviratne, Sonia I.; Sugiyama, Masahiro; van Aalst, Maarten; Bala, Govindasamy; Mach, Katharine J.; Ginzburg, Veronika; de Coninck, Heleen; Patt, Anthony (2022). "Cross-Working Group Box SRM: Solar Radiation Modification" (PDF). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. 2021: 2473–2478. Bibcode:2021AGUFM.U13B..05K. doi:10.1017/9781009157896.007.

Visioni, Daniele; Slessarev, Eric; MacMartin, Douglas G; Mahowald, Natalie M; Goodale, Christine L; Xia, Lili (1 September 2020). "What goes up must come down: impacts of deposition in a sulfate geoengineering scenario". Environmental Research Letters. 15 (9): 094063. Bibcode:2020ERL....15i4063V. doi:10.1088/1748-9326/ab94eb. ISSN 1748-9326.

Palavras chave  

#GeoengenhariaSolar #EscurecimentoGlobal #AquecimentoGlobal #AlbedoPlanetário #InjeçãoAerossolEstratatosférico #SAI #Sulfatos #PaulCrutzen #MitigaçãoClimática #ReduçãoEmissões #DióxidoDeCarbono #CustosGeoengenharia #EfeitosTemporários #ConsequênciasClimáticas #InovaçãoClimática #PolíticasClimáticas #EmergênciaClimática 

Escurecimento global - 7

 Tradução de: Global dimming

Relação com o ciclo da água

Em escala regional e global, a poluição do ar pode afetar o ciclo da água, de maneira semelhante a alguns processos naturais. Um exemplo é o impacto da poeira do Saara na formação de furacões: o ar carregado de areia e partículas minerais move-se sobre o Oceano Atlântico, onde bloqueia parte da luz solar que chega à superfície da água, arrefecendo-a ligeiramente e amortecendo o desenvolvimento de furacões.[Pan, 2018] Da mesma forma, tem sido sugerido desde o início dos anos 2000 que, uma vez que os aerossóis diminuem a radiação solar sobre o oceano e, portanto, reduzem a evaporação deste, estariam a "reduzir o ciclo hidrológico do planeta".[Lazaroff, 2001; Kostel, 2006] 

 

Os aerossóis de sulfato diminuíram a precipitação na maior parte da Ásia (vermelho), mas aumentaram-na em algumas partes da Ásia Central (azul).[Xie, 2022]

Em 2011, descobriu-se que os aerossóis antropogênicos foram o factor predominante por trás das alterações na precipitação no sector do Oceano Atlântico no século XX,[Chang, 2011] quando toda a faixa de chuva tropical se deslocou para sul entre 1950 e 1985, com um deslocamento limitado para norte posteriormente.[Peace, 2022] Espera-se que as futuras reduções nas emissões de aerossóis resultem numa mudança mais rápida para norte, com impacto limitado no Atlântico, mas com um impacto substancialmente maior no Pacífico.[Allen, 2015] Algumas pesquisas também sugerem que essas reduções afetariam a AMOC (que já deveria estar enfraquecida devido às mudanças climáticas). As reduções decorrentes de políticas mais rigorosas de qualidade do ar poderiam exacerbar este declínio esperado em cerca de 10%, a menos que as emissões de metano sejam reduzidas numa quantidade equivalente.[Hassan, 2022] 

Mais notavelmente, vários estudos conectam aerossóis do Hemisfério Norte à falha das monções na África Subsaariana durante as décadas de 1970 e 1980, que então levou à seca do Sahel e à fome associada.[Rotstayn, 2002; BBC, 2020; Hirasawa, 2022] No entanto, as simulações de modelos do clima do Sahel são muito inconsistentes,[Monerie, 2023] por isso é difícil provar que a seca não teria ocorrido sem a poluição por aerossóis, embora tivesse sido claramente menos grave.[Schmidt, 2005; Herman, 2020] Algumas pesquisas indicam que os modelos que demonstram que o aquecimento por si só é responsável por fortes aumentos de precipitação no Sahel são os mais precisos, tornando mais provável que a poluição por sulfato tenha sido a culpada por sobrepujar esta resposta e enviar a região para a seca.[Schewe, 2022] 

Nos Estados Unidos, os aerossóis reduzem geralmente a precipitação média e extrema ao longo das quatro estações, o que anulou os aumentos causados pelo aquecimento dos gases com efeito de estufa.[Risser, 2024] 

Outra descoberta dramática conectou o impacto dos aerossóis com o enfraquecimento das monções no sul da Ásia. Foi apresentado pela primeira vez em 2006,[Lau, 2006] mas também permaneceu difícil de provar.[Tao, 2012] Em particular, algumas investigações sugeriram que o próprio aquecimento aumenta o risco de falha das monções, levando-as potencialmente para além de um ponto crítico.[Schewe, 2012; PIK, 2012] Em 2021, no entanto, concluiu-se que o aquecimento global fortaleceu consistentemente as monções,[Katzenberger, 2021] e algum fortalecimento já foi observado após as reduções de aerossóis causadas pelo confinamento.[Fadnavis, 2021] 

Em 2009, uma análise de 50 anos de dados descobriu que as chuvas leves diminuíram no leste da China, embora não tenha havido nenhuma mudança significativa na quantidade de água retida na atmosfera. Isso foi atribuído aos aerossóis que reduziram o tamanho das gotículas nas nuvens, o que fez com que essas nuvens retivessem água por mais tempo sem chover.[Qian, 2009] O fenômeno dos aerossóis que suprimem a precipitação através da redução do tamanho das gotas de nuvens foi confirmado por estudos subsequentes.[Fan, 2020] Pesquisas posteriores descobriram que a poluição por aerossóis no sul e leste da Ásia não apenas suprimiu as chuvas ali, mas também resultou em mais umidade transferida para a Ásia Central, onde as chuvas de verão aumentaram como resultado.[Xie, 2022] Nos Estados Unidos, os efeitos das alterações climáticas no ciclo da água aumentariam normalmente a precipitação média e extrema em todo o país, mas estes efeitos têm sido até agora "mascarados" pela seca devido a concentrações historicamente fortes de aerossóis.[Risser, 2024] O Sexto Relatório de Avaliação do IPCC também relacionou as mudanças nas concentrações de aerossóis à precipitação alterada na região do Mediterrâneo.[Seneviratne, 2021] 

Referências

Allen, Robert J. (20 August 2015). "A 21st century northward tropical precipitation shift caused by future anthropogenic aerosol reductions". Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 120 (18): 9087–9102. Bibcode:2015JGRD..120.9087A. doi:10.1002/2015JD023623. 

BBC (2020) "Global Dimming". bbc.co.uk. BBC. Retrieved 5 January 2020. 

Chang, C.-Y.; Chiang, J. C. H.; Wehner, M. F.; Friedman, A. R.; Ruedy, R. (15 May 2011). "Sulfate Aerosol Control of Tropical Atlantic Climate over the Twentieth Century". Journal of Climate. 24 (10): 2540–2555. Bibcode:2011JCli...24.2540C. doi:10.1175/2010JCLI4065.1. 

Fadnavis, Suvarna; Sabin, T. P.; Rap, Alexandru; Müller, Rolf; Kubin, Anne; Heinold, Bernd (16 July 2021). "The impact of COVID-19 lockdown measures on the Indian summer monsoon". Environmental Research Letters. 16 (7): 4054. Bibcode:2021ERL....16g4054F. doi:10.1088/1748-9326/ac109c. S2CID 235967722.

 

Fan, Chongxing; Wang, Minghuai; Rosenfeld, Daniel; Zhu, Yannian; Liu, Jihu; Chen, Baojun (18 March 2020). "Strong Precipitation Suppression by Aerosols in Marine Low Clouds". Geophysical Research Letters. 47 (7): e2019GL086207. Bibcode:2020GeoRL..4786207F. doi:10.1029/2019GL086207. hdl:2027.42/154630.

Hassan, Taufiq; Allen, Robert J.; et al. (27 June 2022). "Air quality improvements are projected to weaken the Atlantic meridional overturning circulation through radiative forcing effects". Communications Earth & Environment. 3 (3): 149. Bibcode:2022ComEE...3..149H. doi:10.1038/s43247-022-00476-9. S2CID 250077615. 

Herman, Rebecca Jean; Giannini, Alessandra; Biasutti, Michela; Kushnir, Yochanan (22 July 2020). "The effects of anthropogenic and volcanic aerosols and greenhouse gases on twentieth century Sahel precipitation". Scientific Reports. 10 (1): 12203. Bibcode:2020NatSR..1012203H. doi:10.1038/s41598-020-68356-w. PMC 7376254. PMID 32699339. 

Hirasawa, Haruki; Kushner, Paul J.; Sigmond, Michael; Fyfe, John; Deser, Clara (2 May 2022). "Evolving Sahel Rainfall Response to Anthropogenic Aerosols Driven by Shifting Regional Oceanic and Emission Influences". Journal of Climate. 35 (11): 3181–3193. Bibcode:2022JCli...35.3181H. doi:10.1175/JCLI-D-21-0795.1. 

Katzenberger, Anja; Schewe, Jacob; Pongratz, Julia; Levermann, Anders (2021). "Robust increase of Indian monsoon rainfall and its variability under future warming in CMIP-6 models". Earth System Dynamics. 12 (2): 367–386. Bibcode:2021ESD....12..367K. doi:10.5194/esd-12-367-2021. S2CID 235080216. 

Kostel, Ken; Oh, Clare (14 April 2006). "Could Reducing Global Dimming Mean a Hotter, Dryer World?". Lamont–Doherty Earth Observatory News. Archived from the original on 3 March 2016. Retrieved 12 June 2006. 

Lau, K. M.; Kim, K. M. (8 November 2006). "Observational relationships between aerosol and Asian monsoon rainfall, and circulation". Geophysical Research Letters. 33 (21). Bibcode:2006GeoRL..3321810L. doi:10.1029/2006GL027546. S2CID 129282371.

 

Lazaroff, Cat (7 December 2001). "Aerosol Pollution Could Drain Earth's Water Cycle". Environment News Service. Archived from the original on 3 June 2016. Retrieved 24 March 2007. 

Monerie, Paul-Arthur; Dittus, Andrea J.; Wilcox, Laura J.; Turner, Andrew G. (22 January 2023). "Uncertainty in Simulating Twentieth Century West African Precipitation Trends: The Role of Anthropogenic Aerosol Emissions". Earth's Future. 11 (2): e2022EF002995. Bibcode:2023EaFut..1102995M. doi:10.1029/2022EF002995.

 

Pan, Bowen; Wang, Yuan; Hu, Jiaxi; Lin, Yun; Hsieh, Jen-Shan; Logan, Timothy; Feng, Xidan; Jiang, Jonathan H.; Yung, Yuk L.; Zhang, Renyi (2018). "Sahara dust may make you cough, but it's a storm killer". Journal of Climate. 31 (18): 7621–7644. doi:10.1175/JCLI-D-16-0776.1. 

Peace, Amy H.; Booth, Ben B. B.; Regayre, Leighton A.; Carslaw, Ken S.; Sexton, David M. H.; Bonfils, Céline J. W.; Rostron, John W. (26 August 2022). "Evaluating uncertainty in aerosol forcing of tropical precipitation shifts". Earth System Dynamics. 13 (3): 1215–1232. Bibcode:2022ESD....13.1215P. doi:10.5194/esd-13-1215-2022. 

PIK (2012) "Monsoon might fail more often due to climate change". Potsdam Institute for Climate Impact Research. 6 November 2012. Retrieved 25 March 2023. 

Qian, Yun; Gong, Daoyi (2009). "The Sky Is Not Falling: Pollution in eastern China cuts light, useful rainfall". Pacific Northwest National Laboratory. Retrieved 16 August 2009.  

 

Risser, Mark D.; Collins, William D.; Wehner, Michael F.; O'Brien, Travis A.; Huang, Huanping; Ullrich, Paul A. (22 February 2024). "Anthropogenic aerosols mask increases in US rainfall by greenhouse gases". Nature Communications. 15 (1): 1318.  Bibcode:2024NatCo..15.1318R. doi:10.1038/s41467-024-45504-8. PMC 10884021. PMID 38388495.  

 

Rotstayn, L. D., and U. Lohmann (2002). "Tropical Rainfall Trends and the Indirect Aerosol Effect". Journal of Climate. 15 (15): 2103–2116. Bibcode:2002JCli...15.2103R. doi:10.1175/1520-0442(2002)015<2103:TRTATI>2.0.CO;2. S2CID 55802370. 

Schewe, Jacob; Levermann, Anders (5 November 2012). "A statistically predictive model for future monsoon failure in India". Environmental Research Letters. 7 (4): 4023. Bibcode:2012ERL.....7d4023S. doi:10.1088/1748-9326/7/4/044023. S2CID 5754559.

 

Schewe, Jacob; Levermann, Anders (15 September 2022). "Sahel Rainfall Projections Constrained by Past Sensitivity to Global Warming". Earth's Future. 11 (2): e2022GL098286. Bibcode:2022GeoRL..4998286S. doi:10.1029/2022GL098286. 

 

Schmidt, Gavin (18 January 2005). "Global Dimming?". RealClimate. Retrieved 5 April 2007.

 

Seneviratne, S.I.; Zhang, X.; Adnan, M.; Badi, W.; Dereczynski, C.; Di Luca, A.; Ghosh, S.; Iskandar, I.; Kossin, J.; Lewis, S.; Otto, F.; Pinto, I.; Satoh, M.; Vicente-Serrano, S. M.; Wehner, M.; Zhou, B. (2021). Masson-Delmotte, V.; Zhai, P.; Piran, A.; Connors, S.L.; Péan, C.; Berger, S.; Caud, N.; Chen, Y.; Goldfarb, L. (eds.). "Weather and Climate Extreme Events in a Changing Climate" (PDF). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 2021: 1513–1766. Bibcode:2021AGUFM.U13B..05K. doi:10.1017/9781009157896.007. 

Tao, Wei-Kuo; Chen, Jen-Ping; Li, Zhanqing; Wang, Chien; Zhang, Chidong (17 April 2012). "Impact of aerosols on convective clouds and precipitation". Reviews of Geophysics. 50 (2). Bibcode:2012RvGeo..50.2001T. doi:10.1029/2011RG000369. hdl:2060/20120011727. S2CID 15554383.

 

Xie, Xiaoning; Myhre, Gunnar; Shindell, Drew; Faluvegi, Gregory; Takemura, Toshihiko; Voulgarakis, Apostolos; Shi, Zhengguo; Li, Xinzhou; Xie, Xiaoxun; Liu, Heng; Liu, Xiaodong; Liu, Yangang (27 December 2022). "Anthropogenic sulfate aerosol pollution in South and East Asia induces increased summer precipitation over arid Central Asia". Communications Earth & Environment. 3 (1): 328. Bibcode:2022ComEE...3..328X. doi:10.1038/s43247-022-00660-x. PMC 9792934. PMID 36588543.  

 

Palavras chave 

#RelaçãoCicloDaÁgua #Aerossóis #PoluiçãoDoAr #Precipitação #CicloHidrológico #SecaDoSahel #Monções #FormaçãoDeNuvens #Evaporação #ÁsiaCentral #EstadosUnidos #EfeitoRegional #MudançasClimáticas #QualidadeDoAr