A linha de evidência empírica de que os humanos estão causando o aquecimento global é a seguinte:

Nós estamos aumentando os níveis de CO₂

As emissões humanas de dióxido de carbono são calculadas a partir de estatísticas internacionais de energia, tabulação do carvão, hulha, turfa e produção de petróleo por nação e ano, desde 1751. As emissões de CO₂ têm aumentado drasticamente ao longo do último século, alcançando a taxa de 29 bilhões de toneladas de CO₂ por ano em 2006 (EIA).

Os níveis de CO₂ atmosférico são medidos em centenas de estações de monitoramento ao redor do globo. Medições independentes também são conduzidas por aviões e satélites. Para os períodos anteriores a 1958 os níveis de CO₂ são determinados a partir de bolhas de ar presas no gelo polar. Na época pré-industrial ao longo dos últimos 10.000 anos, o CO₂ se manteve relativamente estável entre 275 e 285 partes por milhão. Nos últimos 250 anos, os níveis de CO₂ atmosférico têm aumentado em cerca de 100 partes por milhão. Atualmente, a quantidade de CO₂ na atmosfera está aumentando cerca de 15 gigatoneladas todo ano.

Figura 1: Níveis atmosféricos de CO₂ (em verde, o registro do testemunho de gelo do Law Dome ice core, em azul, o registro da estação de Mauna Loa, Hawaii) e emissões cumulativas de CO₂ (CDIAC). Enquanto os níveis atmosféricos de CO₂ são geralmente expressos em partes por milhão, aqui eles são mostrados como a quantidade de CO₂ que reside na atmosfera, em gigatoneladas. As emissões de CO₂ incluem as emissões dos combustíveis fósseis, produção de cimento e emissões da queima de gás.

Humanos estão emitindo mais do que o dobro de CO₂ que acaba ficando lá. A natureza está reduzindo nosso impacto no clima absorvendo mais da metade de nossas emissões de CO₂. A quantidade de CO₂ humano deixado no ar, chamada "fração aérea", tem girado em torno de 43% desde 1958.

O CO₂ aprisiona o calor

De acordo com a física radiativa e décadas de medições de laboratório, é esperado que o aumento do CO₂ na atmosfera absorva mais da radiação infravermelha que escapa para o espaço. Em 1970, a NASA lançou o satélite IRIS para fazer medições do espectro infravermelho. Em 1996, a Agência Espacial Japonesa lançou o satélite IMG que registrou observações similares. Ambos conjuntos de dados foram comparados para discernir quaisquer mudanças na radiação ao longo de um período de 26 anos (Harries 2001). O que eles encontraram foi uma redução da radiação que escapa para o espaço no comprimento de onda no qual os gases de efeito estufa, tais como o CO₂ e o metano (CH₄), absorvem energia. As mudanças na radiação que escapa da atmosfera são consistentes com as previsões teóricas. Portanto, o artigo encontrou "evidências experimentais diretas para um aumento significativo no efeito estufa da Terra". Esse resultado foi confirmado por artigos posteriores usando dados de satélites mais recentes (Griggs 2004, Chen 2007).

Figura 2: Mudanças no espectro de 1970 a 1996 causadas pelos gases-traço. A 'temperatura de brilho' indica a temperatura de corpo negro equivalente (Harries 2001).

Quando os gases de efeito estufa absorvem a radiação infravermelha, a energia aquece a atmosfera a qual por sua vez reirradia a radiação infravermelha em todas as direções. Parte dessa radiação retorna para a superfície terrestre. Portanto, nós esperamos encontrar mais radiação infravermelha retornando. Medições da superfície de 1973 a 2008 acharam uma tendência de aumento do retorno de radiação infravermelha para a terra (Wang 2009). Um estudo na região central dos Alpes mostrou que a radiação infravermelha descendente está aumentando por causa do aumento no efeito estufa (Philipona 2004). Seguindo nessa direção, uma análise dos dados de alta resolução do espectro permitiu que cientistas atribuíssem o aumento na radiação descendente a cada um dos gases de efeito estufa (Evans 2006). Os resultados levaram os autores a concluir que "esses dados experimentais deverão acabar efetivamente com o argumento dos céticos de que não existem evidências experimentais para a conexão entre o aumento de gases de efeito estufa na atmosfera e aquecimento global."

Figura 3: Espectro da radiação de gases estufa medido na superfície. O efeito estufa do vapor d'água é removido, mostrando as contribuições dos outros gases de efeito estuda (Evans 2006).

O planeta está acumulando calor

Quando há mais energia entrando do que escapando para o espaço, nosso clima acumula calor. O acúmulo total de calor do planeta pode ser obtido somando-se o calor dos oceanos, atmosfera, terra e gelo (Murphy 2009). O calor dos oceanos foi determinado até 3000 metros de profundidade. O calor da atmosfera foi calculado a partir do registro da temperatura de superfície e da capacidade de aquecimento da troposfera. O conteúdo de calor da terra e do gelo (p.ex. - a energia necessária para derreter o gelo) também foi incluído.

Figura 4: Conteúdo de calor total da Terra desde 1950 (Murphy 2009). Dados sobre os oceanos foram retirados de Domingues et al 2008.

De 1970 a 2003, o planeta tem acumulado calor a uma taxa de 190.260 gigawatts com a grande maioria da energia indo para os oceanos. Considerando que uma usina nuclear típica produz 1 gigawatt, imagine 190.000 usinas nucleares derramando toda a energia produzida diretamente nos nossos oceanos. E depois de 2003? Um mapa do calor dos oceanos de 2003 a 2008 foi construído a partir de medições em profundidades de até 2000 metros (von Schuckmann 2009). Globalmente, os oceanos continuaram a acumular calor até o final de 2008 a uma taxa de 0,77 ± 0.11 Wm-², o que é consistente com outros dados do desequilíbrio de energia do planeta (Hansen 2005, Trenberth 2009). O planeta continua a acumular calor.

Figura 5: Série cronológica do estoque global médio de calor (0–2000 m), medido em 10⁸ Jm^-2.

Portanto, nós vemos uma evidência direta de que nós estamos causando o aquecimento global. As emissões humanas de CO₂ superam muito o aumento nos níveis de CO₂. A intensificação do efeito estufa é confirmada por medidas de satélites e da superfície. O desequilíbrio energético do planeta é confirmado pelo somatório do conteúdo total de calor do planeta e as medições de calor dos oceanos.

Para mais evidências de que os humanos estão causando o aquecimento global, veja The human fingerprint in global warming.

Última atualização em 26 de Junho de 2010 por John Cook.

Printable Version  |  Offline PDF Version  |  Link to this page