Mudanças climáticas e eventos extremos Brasil, Notas de estudo de Artes Cênicas

Baixe Mudanças climáticas e eventos extremos Brasil e outras Notas de estudo em PDF para Artes Cênicas, somente na Docsity! Mudanças cliMáticas e eventos extreMos no brasil PreFácio Fbds A atenuação dos efeitos das mudanças climáticas globais e a adaptação a estas são os maiores desafios da huma- nidade neste início de século. O progresso econômico e científico, que contribuiu decisivamente para a solução de problemas históricos e aumentou o nível de bem-estar da população nas últimas décadas, trouxe um inimigo des- conhecido até agora. Mais do que nunca, dependemos da geração de eletricidade, do transporte de passageiros e mercadorias, da produção de alimentos e de outras conquistas de nossa civilização, todas envolvendo a emissão de gases do efeito estufa (GEE). Como consequência desse aumento da concentração de GEE na atmosfera, a elevação na temperatura média do pla- neta já é uma realidade e, de acordo com o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, uma elevação de 2ºC na temperatura média da Terra parece inevitável, mesmo que todas as medidas para reduzir as emissões e capturar car- bono se concretizem. No cenário mais pessimista, mantendo-se as atividades atuais, as previsões são de um aumento de mais de 6°C na temperatura média da Terra, com consequências catastróficas para os ecossistemas e a humanida- de. Embora os modelos adotem uma margem de incerteza, para a maioria dos cientistas que estuda esse campo não restam dúvidas quanto ao risco das mudanças climáticas e do papel humano no agravamento delas. Como o equilíbrio climático do planeta é frágil, o aumento das temperaturas já registradas criou situações novas, como a redução da calota glacial, antes permanentemente congelada no Círculo Ártico, e intensificou fenômenos antigos, como furacões no sul dos Estados Unidos. Todas essas alterações têm grande poder de destruição, afetando milhões de pessoas e causando prejuízos de bilhões. Nessa categoria de mudanças climáticas, eventos climáticos extremos – como chuvas intensas, vendavais e furacões, marés meteorológicas e grandes secas – representam as forças com maior poder de destruição. À intensidade desses eventos soma-se a dificuldade de gerenciamento de planos para a adaptação e a atenuação de seus efeitos, devido à impossibilidade de prevê-los com exatidão. O Furacão Catarina, que atingiu a costa brasileira em 2004, foi o primeiro registrado no Atlântico Sul, sendo um exemplo bastante representativo do caso em questão. Os eventos climáticos extremos e sua relação com as mudanças climáticas globais não foram, até agora, totalmente estudados pela comunidade científica brasileira. Com o objetivo de motivar novos estudos sobre esse assunto e cons- cientizar a sociedade sobre os riscos dos eventos climáticos extremos no Brasil, o Lloyd’s e a Fundação Brasileira para o Desenvolvimento Sustentável (FBDS) estabeleceram uma parceria que resultou nesta publicação e na realização de um seminário para apresentar seu conteúdo e debatê-lo com os maiores especialistas do país no assunto. Esta publicação está dividida em quatro temas que ajudam a compreender a mudança climática no Brasil: • Mudança climática global e eventos extremos no Brasil, que aborda o modo como a mudança climática afeta a ocorrência de eventos climáticos extremos — como grandes inundações — e os impactos desses eventos sobre a sociedade brasileira. • Risco e adaptação no setor energético brasileiro, que analisa a dependência da geração de eletricidade em usinas hidroelétricas no Brasil e como as mudanças na intensidade e distribuição de chuvas durante o ano podem afetar o equilíbrio entre o fornecimento e a demanda por eletricidade. • Adaptação do setor agrícola brasileiro, que estuda riscos na produção de alimentos e possíveis soluções. • Elevação do nível do mar e adaptação em grandes cidades costeiras do Brasil, que considera como as elevações no nível do mar podem afetar a população brasileira e as infraestruturas próximas ao litoral do Oceano Atlântico, principal- mente as metrópoles Rio de Janeiro e Recife. Esperamos que essa publicação cumpra seu papel de alertar o governo, as empresas e a sociedade civil sobre os gran- des desafios gerados pelas mudanças climáticas. Os planos de adaptação serão uma ferramenta fundamental para reduzir os danos à vida e à propriedade causados pelas mudanças na temperatura e nas chuvas, assim como pela intensificação dos eventos climáticos extremos associados a essas mudanças. Israel Klabin Presidente da Fundação Brasileira para o Desenvolvimento Sustentável - FBDS 5 Os eventos climáticos extremos ocorrem de muitas formas, como enchentes, secas prolongadas, ondas de calor, tufões e tornados. Esses fenômenos meteorológicos não são novidade. Através dos séculos, a humanidade desenvolveu uma boa percepção da frequência dos eventos climáticos extremos e das localizações geográficas onde eles têm mais probabilidade de ocorrer. Mas isso está mudando. Como resultado das mudanças climáticas provocada pelo homem, a frequência dos eventos climáticos extremos aumentou, tanto em ter- mos de quantidade quanto de intensidade. Isso passou a ser observado de modo mais nítido a partir da segun- da metade do século 20. No Brasil, ocorreram diversos eventos extremos nos úl- timos anos. O furacão Catarina provocou enchentes e deslizamentos e causou diversas mortes, assim como perdas econômicas significativas para a região Sul do país. Recentemente, a mesma região sofreu com chuvas torrenciais e ventos fortes que levaram a grandes danos. Condições meteorológicas extremas também danifica- ram os dutos de gás que ligam o sul do Brasil à Bolívia, o que gerou consequências significativas para a popula- ção dos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. No sudeste da Amazônia, historicamente uma região tropical e úmida, condições climáticas fora do comum têm causado a diminuição dos níveis fluviais, deixando isoladas algumas comunidades mais afastadas devido à redução da capacidade de navegação. Alguns rios che- garam a secar totalmente. Em alguns casos, incêndios nas florestas levam ao fechamento de aeroportos, afe- tando o modo de vida e trabalho dos moradores locais. Aparentemente, esse fenômeno foi causado por um Atlântico Norte tropical anormalmente quente, fazendo com que o ar seco se deslocasse do sul em direção a essa parte da região amazônica. As projeções para o clima no futuro indicam mais umidade e mais processos dinâmicos ocorrendo na atmosfera, de modo que ventos extremos, assim como outros fenômenos, podem ocorrer com maior frequên- cia e intensidade. Estudos sobre o clima no futuro indicam que, por vol- ta de 2010, haverá aumento da precipitação no sul do Brasil, assim como no oeste da Amazônia e na região litorânea entre o Amapá e o Ceará. Podem-se esperar menos chuvas no sul e no centro da Amazônia, no cen- tro-oeste do Brasil e na maior parte da região Nordeste. Cenários piores mostram um aumento dos períodos secos (ou secas) no leste da Amazônia e em parte do Nordeste, enquanto que o número de dias consecutivos com grande umidade cairá na maior parte das regiões Nordeste e do Centro-Oeste do Brasil, e também no oes- te e sul da Amazônia. Altos índices pluviométricos mostram aumento na frequência e na intensidade das chuvas no Sul e no Su- deste do Brasil e, em menor grau, no oeste da Amazônia e na área litorânea do leste da Amazônia e no norte da região Nordeste. As chuvas diminuem ao longo da costa leste do Nordeste do Brasil, na faixa do Rio Grande do Norte até o Espírito Santo. Por volta de 2020, enquanto as chuvas tenderão a au- mentar no oeste da Amazônia e no Sul e Sudeste do Brasil, as demais regiões provavelmente registrarão chuvas menos intensas. Por volta de 2030, o padrão dominante será uma redu- ção na quantidade total de chuva e no número de dias úmidos na América do Sul tropical, com uma tendência para mais chuvas fortes em regiões como o oeste da Amazônia, e o Sul e o Sudeste do Brasil. Esse cenário é compatível com a previsão de aumento do número de dias secos consecutivos. Todos os negócios e empresas sofrerão direta ou indire- tamente com as consequências do aquecimento global. De modo direto, porque, sem qualquer adaptação, as empresas terão dificuldades em manter os atuais ní- veis de produção e eficiência operacional. E, de modo indireto, já os consumidores serão mais exigentes, exa- minando minuciosamente suas práticas sustentáveis. O mercado de seguros pode contribuir para os esfor- ços contra o aquecimento global por meio da criação dos incentivos corretos para seus clientes. Isso pode significar a oferta de produtos inovadores e menos dispendiosos para as empresas e para pessoas físicas que buscam melhores práticas com relação à mudança climática. Além disso, as companhias de seguro po- dem dedicar parte de suas carteiras de investimento à adoção de iniciativas verdes, como projetos de energia alternativa, de redução de emissões industriais e de re- tromodificação de prédios comerciais e residenciais. RESUMO 1. IntroduçÃo Em termos meteorológicos ou climatológicos, grandes des- vios de um estado climático moderado (referidos daqui em diante como “eventos extremos”) ocorrem em escalas que podem variar desde dias até milênios. Mais importantes para as atividades humanas, entretanto, talvez sejam os eventos extremos a curto prazo (relacionados à meteorologia) e a médio prazo (relacionados ao clima), devido a seu potencial de impactos significativos. Os eventos climáticos e meteo- rológicos extremos também são um aspecto integrante da variabilidade climática, e sua frequência e intensidade po- dem variar de acordo com a mudança climática. Um desastre natural pode ser decorrente de atividades humanas, como o desmatamento de encostas próximas a áreas urbanas ou construções em áreas de risco, que pode intensificar as con- sequências de chuvas fortes. As chuvas dificilmente causam a morte de pessoas por si só, mas os deslizamentos produzi- dos por elas em áreas próximas a leitos de rios ou abaixo de inclinações desmatadas podem causar danos às populações. Uma das mais importantes questões relacionadas a eventos extremos a curto prazo é se sua ocorrência está aumentando ou diminuindo como tempo; isto é, se há uma tendência a ce- nários propícios à ocorrência desses eventos. A variabilidade e as mudanças na intensidade e frequência de eventos ex- tremos dependem não apenas da taxa de mudança do meio de uma determinada variável, mas também da ocorrência de mudanças nos parâmetros estatísticas que determinam a distribuição daquela variável. A análise de tendências mais complexa é a da precipitação extrema, devido ao baixo grau de correlação entre os eventos de precipitação. Assim, esti- mativas confiáveis de tendências em eventos de precipitação extrema são possíveis somente para regiões com redes den- sas, que permaneçam estáveis ao longo do tempo. A falta de observações climáticas a longo prazo de alta qualidade e homogêneas, ou a dificuldade de acesso a bases de dados, muitas das quais nas mãos de instituições governamentais em várias partes da América do Sul, é o maior obstáculo para a quantificação das mudanças extremas durante o século passado (Haylock et al. 2005, Vincent et al. 2006). Historicamente, a variabilidade e os extremos causam impac- tos negativos sobre a população, aumentando a mortalidade e a morbidade nas áreas afetadas. Eventos climáticos extre- mos se tornaram mais intensos e/ou mais frequentes durante os últimos cinquenta anos no Sudeste da América do Sul. Eventos de chuva excepcionais ocorreram em meados de de- zembro de 1999, causando inundações e deslizamentos ao longo da costa central da Venezuela, havendo informações de mais de 10.000 mortes, além de perdas econômicas estima- das em mais de 1,8 bilhão de dólares (Lyon, 2003). Eventos similares também ocorreram em fevereiro de 1951 e feverei- ro de 2005. A alta vulnerabilidade do Brasil foi demonstrada durante um único evento catastrófico. No Sul do Brasil, o pe- ríodo de 22 a 24 de novembro de 2008 testemunhou chuvas intensas no estado de Santa Catarina, que causaram graves inundações e deslizamentos fatais. Em março de 2004, no mesmo estado, foi detectado o furacão Catarina, possivel- mente o primeiro furacão a afetar o continente, deixando 9 mortes e perdas da ordem de 1 milhão de dólares. Com as perspectivas de mudanças climáticas, cientistas, políticos e governantes do mundo inteiro estão procurando compreender a natureza das mudanças que provavelmente ocorrerão durante o século 21 e depois dele, assim como os efeitos que essas mudanças podem acarretar para as po- pulações humanas e seus sistemas socioeconômicos. As mudanças na precipitação possuem implicações no ciclo hi- drológico e nos recursos aquíferos em um clima mais quente no futuro. Espera-se que as mudanças climáticas alterem os valores de precipitação e aumentem a variabilidade dos even- tos de precipitação, o que pode levar a enchentes e secas ainda mais intensas e frequentes. Claro que eventos de en- chentes e secas extremas podem causar danos econômicos e ecológicos e, no pior dos casos, colocar vidas em risco. Em geral, muitas atividades econômicas e processos ambientais são altamente dependentes da precipitação. Ocorrências de déficit de precipitação em larga escala, muitas vezes, causam graves efeitos sobre atividades como agricultura, silvicultura, produção hidrelétrica, ecossistemas alagados e vida selvagem. Seus excessos são muitas vezes benéficos para as atividades anteriormente mencionadas. Entretanto, uma persistência de condições anormalmente úmidas tam- bém pode causar graves efeitos, como inundações e atrasos nas colheitas, entre outros. Por isso, os custos econômicos e sociais do aumento dos eventos extremos também podem ser mais altos, e os impactos serão substanciais nas áreas e setores mais diretamente afetados, como agricultura, gera- ção de hidreletricidade, centros urbanos e biodiversidade. Neste capítulo, relembramos os eventos extremos ob- servados no Brasil durante os últimos cinquenta anos, quantificando as tendências em cada região do Brasil, sem- pre que os dados permitirem. Além disso, analisamos as projeções das mudanças climáticas futuras até o ano de 2030 para o Brasil, com base nas projeções de mudanças climáticas regionais desenvolvidas pelo INPE. O enfoque é nos extremos pluviais. Uma seção especial é dedicada à Amazônia, na qual os extremos são discutidos em termos de possíveis consequências para a região. Por fim, refletimos sobre algumas recomendações de medidas de adaptação e mitigação, além de práticas que podem ser suscitadas em debates e discussões com responsáveis pelo desenvolvi- mento de políticas e formadores de opinião. 6 7 A variabilidade do clima e dos eventos extremos tem afetado seriamente o Brasil durante os últimos anos. No Brasil subtropical, Groisman et al (2005) e Marango et al. (2009) identificaram um grande aumento sistemáti- co da precipitação desde os anos de 1950 e, no Sudeste do Brasil, detectaram um aumento na frequência dos eventos pluviais extremos. Sobre o estado de São Pau- lo, Carvalho et al. (2004) descobriram que os eventos pluviais extremos exibem uma variabilidade interanu- al ligada ao El Niño e à La Niña, assim como variações intrassazonais associadas à atividade da Zona de Con- vergência do Atlântico Sul (SACZ) e do Jato de Baixos Níveis da América do Sul (SALLJ). As enchentes causam enormes desastres econômicos, tanto para pessoas e companhias não seguradas, quan- to para pessoas e companhias seguradas e empresas seguradoras. Além disso, as enchentes tiram um gran- de número de vidas humanas. Por sua vez, a seca pode comprometer cidades inteiras quanto ao fornecimento de eletricidade, gerada por fontes alimentadas por água da chuva, o que pode causar grandes prejuízos econô- micos. Episódios de falta de água podem causar graves problemas para a sociedade, além de grande êxodo de populações de regiões inteiras. No Sul do Brasil, chuvas fortes afetaram o estado de Santa Catarina de 22 a 24 de novembro de 2008 e causaram grandes inundações e deslizamentos fatais, que afetaram 1,5 milhão de pessoas, resultando em 120 mortes e deixando 69.000 pessoas desabrigadas. Os deslizamentos de terra e as inundações causadas pelas tempestades bloquearam quase todas as estradas da região, interrompendo o fornecimento de água e eletricidade de milhares de resi- dências. Relatou-se que a maior parte das fatalidades foi causada por deslizamentos que destruíram totalmente residências e empresas. As tempestades romperam um trecho do gasoduto entre a Bolívia e o Sul do Brasil, forçando a suspensão de fornecimento de combustível para parte de Santa Catarina e as redondezas do estado do Rio Grande do Sul. Em algumas cidades, houve rela- to de saques a supermercados e farmácias por parte de vítimas famintas e desesperadas da enchente. Esse evento foi considerado a pior tragédia climática da histó- ria da região. 2. HistÓricos do cliMa e dos extreMos cliMáticos no brasil SANTA CATARINA de 2005. A seca não afetou a Amazônia central nem a oriental, criando um padrão diferente das secas relacio- nadas ao El Niño em 1926, 1983 e 1998. Os dois últimos anos também tiveram aquecimento in- tenso no Atlântico Norte tropical, além do aquecimento no Pacífico equatorial. A seca de 1963 foi relacionada ao aquecimento no Atlântico Norte tropical, de modo seme- lhante ao que ocorreu com a de 2005. Zeng et al (2008) fazem uma análise interessante dos níveis fluviais relativos ao fluxo hídrico do Amazo- nas medido em Obidos (que captura a chuva de cerca de 90% da bacia de drenagem total da Amazônia). Foi constatado um longo e lento decréscimo anormal que vem ocorrendo desde 2000, com seu ápice no final de 2005, uma tendência consistente com a anomalia da precipitação. O déficit de chuvas de 2005 ocorreu principalmente no sudoeste da Amazônia, conforme ob- servado em Tabatinga (uma estação no Rio Solimões), o principal entroncamento, que captura a chuva da bacia do alto Amazonas com água originada principalmente dos Andes orientais. A etapa do Rio Tabatinga mostra uma queda rápida em 2005, mas não apresenta os vários anos de lenta queda vista no fluxo do Obidos. A etapa do rio Tabatinga foi um dos mais baixos do perí- odo de 24 anos analisado. O ciclo sazonal na Amazônia é longo, de modo que o impacto da seca sobre o solo é sentido principalmente como uma seca especialmente grave quando a água atinge seu nível mais baixo. Para capturar os aspectos sazonais, os nove anos com o fluxo mais baixo dos rios Obidos e Tabatinga são mos- trados na Figura 1. Quando as florestas tropicais secaram, grandes incên- dios irromperam na região, destruindo centenas de milhares de hectares de floresta. Tais incêndios pro- duziram grande quantidade de fumaça, que afetou a saúde humana e fechou aeroportos, escolas e empre- sas. Os impactos ecológicos afetaram a exequibilidade do manejo sustentável da floresta na região, que está atualmente avançado como base promissora para a economia regional (Brown et al, 2006). Em 1997-98, in- cêndios associados a uma seca excepcional causados pelo El Niño devastaram grandes áreas das florestas tropicais no norte e no leste da Amazônia (Nepstad et al. 1999). O número de incêndios florestais em 2005 foi cerca de 300% maior do que em 2004, como consequên- Figura 1. Os anos “mais secos” de (a) toda a bacia Amazônica, como indicado pelo fluxo medido no Obidos (1.9° S, 55.5° W); (b) a bacia do Alto Amazonas (Rio Solimões) na etapa do Rio Tabatinga (4.25° S, 69.9° W em metros). O ano de 2005 está representado pela linha vermelha grossa, a climatologia de longo prazo (1979–2005 para o Obidos, 1982-2005 para o Tabatinga) é indicada pela linha cinza grossa. Outros anos de pouca umidade são indicados pelas linhas finas nas outras cores. Esses anos “mais secos” foram selecionados e classifi- cados na legenda de acordo com o nível mais baixo da água naquele ano. Zeng et al. 2008 cia da ausência de umidade (Marengo et al. 2008a, b). As causas dessa seca não estavam relacionadas ao El Niño, mas a um Atlântico Norte tropical anormalmente quente. As más condições foram intensificadas durante a estação seca em setembro de 2005, quando a umida- de estava mais baixa do que o normal e as temperaturas de 3 a 5° mais altas do que o normal. Devido à estação seca estendida na região, os incêndios florestais afe- taram partes do sudoeste da Amazônia quase 300% maiores. Como consequência dos incêndios, o tráfego aéreo foi afetado, devido ao fechamento do aeroporto internacional de Rio Banco no estado do Acre, na Ama- zônia ocidental. Escolas e empresas foram fechadas devido à fumaça e muitas pessoas tiveram que ser atendidas nos hospitais devido à inalação de fumaça (Marengo et al. 2008 a, b; Zeng et al. 2008, Cox et al. 2008). Não há estimativas completas do custo dessa seca. Para o estado do Acre, a Defesa Civil calculou um prejuízo comprovado de 87 milhões de dólares apenas com os incêndios, o que representa cerca de 10% do PIB do estado. 10 Figura 2. Os desvios da chuva de novembro de 2004 a fevereiro de 2005 (a) e de novembro de 2008 a fevereiro de 2009 (b) em mm/mês. Os desvios são da média de longo prazo 1961-2009. A Figura 2a mostra anomalias no desvio das chuvas du- rante o período que se estende de novembro de 2004 a fevereiro de 2005, indicando um grande desvio negati- vo na maior parte da Amazônia ocidental. Marengo et al. (2008a) mostram que, em dezembro de 2004 e janeiro de 2005, a chuva naquela região foi quase 30-40% abai- xo do normal, o suficiente para reduzir os níveis da água nos meses subsequentes. Em contraste, 2009 (Figura 2b) apresentou chuvas muito intensas e enchentes nas regiões da Amazônia e do Nordeste do Brasil. De acordo com a BBC, as autorida- des brasileiras declararam que quase 408.000 pessoas ainda não podem retornar a suas casas devido às en- chentes que começaram em março de 2009. O governo liberou mais de 435 milhões de dólares para auxiliar as vítimas das enchentes no Norte e Nordeste do Brasil. Os níveis de água em uma estação de medição no Rio Negro, em Manaus, a maior cidade da Amazônia, fica- ram apenas 74 centímetros (29 polegadas) abaixo do recorde de 1953. Tais níveis foram ultrapassados ape- nas pelo recorde estabelecido em 1953, desde 1903, quando as medições começaram na cidade. Por toda a bacia amazônica, os habitantes ribeirinhos estão acres- centando novos andares a suas casas sobre estacas para tentar ficar acima do nível das águas das enchen- tes, que causaram a morte de 44 pessoas e deixaram 376.000 desabrigadas em junho de 2009. As enchentes são comuns nas maiores áreas ermas tropicais do res- tante do mundo, mas este ano as águas subiram mais e permaneceram acima do nível normal durante mais tempo em décadas, deixando árvores frutíferas inteira- mente submersas. Apenas quatro anos atrás, as mesmas comunidades ha- viam sofrido uma seca sem precedentes, que arruinou safras e deixou enormes quantidades de peixes mortos e deteriorados nos leitos secos. As chuvas anormal- mente intensas foram causadas por dois fenômenos climáticos simultâneos: La Niña, caracterizado por um resfriamento atípico das águas da superfície do Oceano Pacífico, e as águas superficiais anormalmente quen- tes do Oceano Atlântico tropical ao sul do Equador, que favoreceram a formação de um cinturão de baixa pres- são sobre a terra na região equatorial, conhecido como Zona de Convergência Intertropical (ITCA). É para essa área que os ventos quentes e úmidos levam massas de nuvens, causando chuvas mais fortes do que o normal, geralmente em março e abril, no Nordeste do Brasil. Geralmente, a Zona de Convergência Intertropical se movimenta em março, mas em 2009 ela permaneceu imóvel até maio. Enquanto em 2005, durante a estação de pico, que vai de fevereiro a maio (FMAM), a chuva fi- cou quase 50-100 mm abaixo do normal, em 2009, os estados amazônicos experimentaram níveis pluviais da ordem de 100 a 200 mm acima do normal. Quase 400 mil crianças estão faltando às aulas, seja porque as estradas estão bloqueadas, as salas de aula estão debaixo d’água, ou as escolas estão sendo usadas para acomodar os desabrigados. A situação é descrita como mais grave no estado do Amazonas, onde um quarto de todos os alunos foi afetado. No Nordeste do Brasil, a pior enchente em pelo menos duas décadas varreu pontes e estradas, destruiu centenas de casas e causou enormes perdas para a agricultura. Os estados mais afetadas pelas chuvas intensas e enchentes são Amazonas e norte do Maranhão, Ceará, Piauí e Paraíba, no Nordeste, mas partes do Rio Grande do Norte, Bahia, Pernambuco e Alagoas, também no Nordeste, foram afetadas. 11 12 Alguns modelos de circulação global sugerem que a Amazônia pode estar vulnerável a seca extrema em res- posta aos deslocamentos de circulação causados pelo aquecimento global (Li et al. 2006), o que pode causar perdas das florestas tropicais, com aceleração potencial do aquecimento global (Cox et al. 2004). Flutuações no gradiente da temperatura da superfície do mar meridio- nal (SST) são uma forma dominante de variabilidade no Atlântico tropical sobre escalas temporais de intervalos interanuais a multidécadas, tendo sido relacionadas a secas e enchentes na Amazônia e no Nordeste do Brasil. Portanto, futuras mudanças do gradiente SST meridional do Atlântico tropical são um possível fator de mudança climática para a região amazônica, com impactos em escala desde regionais até globais, através de feedba- cks do ciclo de carbono (Cox et al. 2000, 2004, 2008; Li et al. 2008). Durante a última década, a Amazônia passou por duas secas: em 1997/98 e em 2005. As duas causaram significativas anomalias no nível pluvial e estresse hi- drológico, aumentando significativamente o número de incêndios detectados nessa região (Aragão et al. 2008). As áreas afetadas por incêndios geralmente se tornam mais vulneráveis a incêndios recorrentes. A in- teração entre o uso da terra e as mudanças climáticas provavelmente irá gerar um feedback positivo (como em Cochrane et al. 1999), aumentando a vulnerabilida- de da Amazônia a mudanças climáticas e tendo efeitos significativos sobre o ciclo global de carbono. A seca do ano de 2005 foi o assunto de um estudo nu- mérico de autoria de Cox et al. (2008). Eles usaram o modelo global HadCM3LC do Hadley Centre, no Reino Unido, realizado com aerossóis, e prevê um aumento de 2°C no Índice AMO de Oscilação Década Atlantis (que é altamente correlacionado com o gradiente SST meridio- 4. exPeriÊncias de ProJeçÕes de extreMos e Mudanças cliMáticas nal no Atlântico tropical) até o fim deste século. Como consequência, essa projeção de modelos gerais de cir- culação atmosférica (GCM, General Circulation Models) sugere que as condições de 2005 serão observadas com frequência cada vez maior sob CO2 atmosférico em crescimento. Embora as projeções do modelo climático difiram em detalhes, uma avaliação preliminar dos resul- tados de GCM é usada no Quarto Relatório de Avaliação do IPCC (sob o cenário A1B do SRES, que inclui aerossóis antropogênicos), também indica um risco crescente de ultrapassar o índice AMO de 2005. A Figura 3 estima a probabilidade de um ano “parecido com 2005” ocor- rendo no modelo HadCM3LC executado com aerossóis, com base na fração de anos de uma janela de 20 anos centrada que ultrapasse o valor do Índice AMO de 2005. O modelo sugere que 2005 teve um evento a cada in- tervalo de aproximadamente 20 anos, mas a relação passará a ser de uma ocorrência para cada dois anos por volta de 2025, e nove ocorrências a cada intervalo de10 anos em torno de 2060. Esses limites obviamente dependem na taxa de crescimento do CO2, que por si só depende do cenário das emissões escolhido. Esses re- sultados sugerem que secas parecidas com a de 2005 na Amazônia se tornarão muito mais frequentes sob con- dições de redução da carga de aerossol e aumento do CO2 não atenuado. Para a América do Sul, as projeções para o final do século 21, do AR4 do IPCC (www.ipcc.ch) e do relatório do Cli- ma do INPE (www.cptec.inpe.br/Mudancas_climaticas), são unânimes no que se refere a previsões de mudan- ças na maioria dos índices de temperatura com clima mais quente, com diferenças na distribuição espacial das mudanças e nas taxas das tendências detectadas nos cenários. Entretanto, o consenso e a importância são menores no que se refere aos padrões regionais e, enquanto todos os modelos mostram consistência no PREC (mm/ year) Amazon Southern Southeastern Northeastern West Central 1961-1990 Value 1905.5 1712.5 476.5 1222.3 1518.4 2010 Value 1835.5 1986.0 543.0 1291.61 1829.4 Anoma -69.9 273.2 66.6 69.3 311.0 2020 Value 1980.9 1815.2 481.7 1249.9 1585.3 Anoma 75.5 102.3 5.2 27.5 66.8 2030 Value 1798.7 1662.7 753.9 1108.4 1566.5 Anoma -297.8 -203.8 1.9 -177.1 -136.3 CDD (days) Amazon Southern Southeastern Northeastern West Central 1961-1990 Value 33.7 34.5 90.4 45.8 48.6 2010 Value 37.4 27.8 108.5 39.8 47.8 Anoma 3.5 -6.7 18.0 -6.0 0.9 2020 Value 37.9 24.2 125.9 38.8 33.6 Anoma 4.1 -10.3 35.4 -7.0 -15.0 2030 Value 42.5 49.3 149.1 61.9 74.4 Anoma 8.8 14.8 58.6 16.0 25.8 CWD (days) Amazon Southern Southeastern Northeastern West Central 1961-1990 Value 37.1 13.8 12.1 13.9 14.5 2010 Value 35.2 15.1 10.6 15.8 17.3 Anoma -1.9 1.3 -1.5 1.9 2.8 2020 Value 44.5 14.1 10.7 19.7 16.9 Anoma 7.4 0.2 -1.5 5.7 2.4 2030 Value 26.8 13.9 9.5 14.2 16.9 Anoma -10.3 0.1 -2.7 0.3 2.4 R20mm (days) Amazon Southern Southeastern Northeastern West Central 1961-1990 Value 18.6 24.5 3.9 12.4 21.4 2010 Value 17.4 29.2 5.2 12.0 27.2 Anoma -1.2 4.6 1.3 -0.3 5.7 2020 Value 20.0 26.7 4.3 12.7 23.2 Anoma 1.3 2.1 0.4 0.2 1.7 2030 Value 15.9 22.0 5.7 9.7 19.8 Anoma -2.7 -2.6 1.8 -2.7 -1.6 R95p (mm/ year) Amazon Southern Southeastern Northeastern West Central 1961-1990 Value 384.1 371.3 69.1 275.9 314.7 2010 Value 331.1 364.2 98.2 226.5 331.7 Anoma -52.9 -7.0 29.0 -49.4 16.9 2020 Value 378.1 336.7 83.8 233.2 286.5 Anoma -5.9 -34.6 14.6 -42.6 -28.2 2030 Value 354.4 334.4 111.1 219.2 306.1 Anoma -29.7 -36.9 41.9 -56.8 -8.7 RX5day (mm/ year) Amazon Southern Southeastern Northeastern West Central 1961-1990 Value 111.7 138.1 73.6 114.1 143.7 2010 Value 111.8 147.0 87.0 101 162.6 Anoma 0.1 8.9 13.13 -12.7 18.8 2020 Value 121.2 153.1 69.3 115.2 157.7 Anoma 9.5 15.0 -4.3 1.1 13.9 2030 Value 106.0 147.3 95.5 110.5 143.8 Anoma -5.7 9.2 21.8 -3.6 0.1 Amazônia ocidental e no sul do Sudeste do Brasil, o resto das regiões tende a mostrar uma redução das chuvas extremas. Em 2030, o padrão dominante é uma redução na quantidade total de chuvas e no número de dias úmidos na América do Sul tropical, com uma tendência para aumento das chuvas extremas em regiões como a Amazônia ocidental e Sul e Sudeste do Brasil. A redução projetada das chuvas extremas é consistente com um aumento do número projetado de dias secos consecutivos. A Tabela 1 mostra uma síntese das tendências simuladas (1961-90) e projetadas dos índices pluviométricos conforme fornecidos pelo modelo Eta CPTEC, com médias por região do Brasil. Com base nas poucas observações disponíveis, podemos dizer que a climatologia de chuvas anuais do presente PREC simulada está perto da clima- tologia observada, com uma subestimação sistemática em regiões como Amazônia e uma superestimação no Sudeste e Sul do Brasil, entre -10% e -10%. Para os outros índices, para regiões com informações suficientes para calcular esses índices (como Sul e Sudeste) para 1961-90, a correspondência entre o modelo e as observações é bastante aceitável, entre +15% e -15%. Tabela 1. Resumo (1961-1992) e índices projetados (2010, 2020, 2030) de chuva extrema para cinco regiões do Brasil. “Valor” representa o valor do índice produzido pelo modelo Eta CPTEC, e “Anoma” representa a diferença entre os valores dos índices do futuro e do presente. 15 16 No caso da Amazônia, podemos dizer, a partir dos da- dos apresentados na Tabela 1 e nas Figuras 4-6, que para a região Amazônica, por volta de 2010, 2020 e 2030, há um aumento na frequência de dias secos con- secutivos em relação ao presente. O fato de por volta de 2100 haver um aumento de CDD na região sugere uma grande variabilidade interanual, embora a tendên- cia seja de aumento na frequência de CDD. Os índices PREC e CWD demonstram projeções de redução nas chuvas na região e mostram variabilidade interanual, o que significa que, em alguns anos ou décadas, a chuva pode aumentar, mas, em geral, a tendência é de haver uma redução por volta de 2100. Os índices de extre- mos mostram reduções na região Amazônia como um todo, variando em magnitude de 2010 a 2030, mas as Figuras 1-2 mostram que, na Amazônia ocidental, a ten- dência é de aumento das chuvas extremas por volta de 2030. Isso sugere comportamentos opostos nas proje- 6. iMPactos das Mudanças cliMáti- cas na aMazônia: uM resuMo 7. adaPtaçÃo e oPçÕes de MitiGaçÃo ções de chuvas entre a Amazônia ocidental e oriental, o que é consistente com as simulações de clima médio e extremo a partir dos modelos AR4 do IPCC. Tais mudanças nas chuvas, junto com o aquecimento projetado para a Amazônia, que pode atingir até 4-6 oC, certamente causariam impactos sobre a população, biodiversidade e atividades humanas. Os aumentos pro- jetados na frequência dos extremos diários e sazonais podem implicar períodos secos mais longos na Amazô- nia oriental e secas mais frequentes, como em 2005. Isso aumentaria o risco e a vulnerabilidade a incêndios e as condições secas causariam um impacto negativo sobre a saúde humana, atividades agrícolas, biodiver- sidade e manejo florestal, geração de hidreletricidade e transporte fluvial e, quanto ao aspecto socioeconômi- co, a perda de muitas horas de trabalho e no acesso de crianças à escola. Eventos climáticos extremos devem afetar a Amazô- nia, como se espera no caso das mudanças climáticas. Eventos de seca podem aumentar significativamente o número de incêndios na região, mesmo com a diminui- ção dos índices de desmatamento. Podemos esperar que o desmatamento contínuo, atualmente baseado em procedimentos de corte e queimada e no uso de incên- dios como medida tradicional para manejo da terra na Amazônia, intensificará o impacto das secas. O aumen- to das secas pode ser esperado como consequência associada à variabilidade climática natural ou mudança climática causada pelo homem. Portanto, uma grande área florestal pode estar sob maior risco de incêndio. Os impactos causados pelos incêndios na região ama- zônica podem ser reduzidos com o apoio do governo, já que os incêndios na região são principalmente cau- sados por atividades humanas, podendo ser evitados e/ou reduzidos por medidas como: a introdução de técnicas de manejo de terra sem fogo; o reforço do mo- nitoramento, o controle e a aplicação da atual legislação brasileira sobre incêndios ilegais; a criação de áreas protegidas (Aragão et al. 2008, Nepstad et al. 2006); e programas de educação ambiental. Algumas iniciativas, como a criação de estatutos de Reservas Extrativas, o Programa Piloto para Conservação da Floresta Tropical Brasileira (PPG7), e o projeto de Zoneamento Ecológico- Econômico (ZEE) foram implementados no Brasil como tentativas de aplicar as ideias de desenvolvimento sus- tentável e planejamento territorial na Amazônia (Alves 2008). 17 Como na Figura 4, mas para o ano de 2020. Figura 4. Índices de precipitação e extremos derivados das projeções de mudanças climáticas do Eta-CPTEC (40 km) para 2010, para o cenário A1B. Os índices são definidos em Frisch et al. (2002). As figuras mostram as mudanças para a climato- logia simulada do Eta-CPTEC para o ano de 2010 relativas ao período corrente (1961-90) 20 a vulnerabilidade do sisteMa de enerGia elÉtrica à Mudança cliMática no brasil andré Frossard Pereira de lucena, roberto schaeffer and alexandre szklo 21 Este estudo analisa os impactos que a mudança climá- tica global pode ter na produção hidrelétrica no Brasil e propõe algumas medidas de adaptação para superação desses impactos. Para isso, foram usadas projeções climáticas regionalizadas (com o método downscaling) dinamicamente do modelo geral de circulação atmos- férica HadCM3 para os cenários SRES (Special Report on Emissions Scenários, Relatório Especial sobre Emissões) A2 e B2 do IPCC para simulação de energia hidrológica. Os resultados apontam para o fato de que a confiabilidade da geração hidrelétrica no Brasil pode estar comprometida. Em algumas regiões, como Norte e Nordeste, a produção de energia hidrelétrica pode ser afetada, pois a disponibilidade hídrica nessas regiões diminui significativamente. Os estudos sobre impactos climáticos baseiam-se nos resultados regionalizados de Modelos gerais de circula- ção atmosférica. Esses modelos projetam a evolução de variáveis climáticas, como temperatura e precipitação, com base em um cenário de evolução da concentração de gases do efeito estufa na atmosfera. Entretanto, ainda há muita incerteza a respeito do modo como as funções de distribuição de probabilidade de variáveis climáticas podem se alterar em um cenário de mudança climática. Na verdade, a probabilidade de ocorrência de eventos climáticos extremos não é necessariamente proporcional a mudanças nos valores médios. Por isso, a avaliação de futuros eventos climáticos extremos e de seus impactos sobre sistemas naturais e humanos ainda precisa ser mais bem compreendida. Por se basear essencialmente na energia renovável, o sistema de energia brasileiro é vulnerável às mudan- ças climáticas. A energia hidrelétrica desempenha um papel importante no fornecimento de eletricidade do país e respondeu por 80% da geração de eletricidade do Brasil em 2008. Alterações no ciclo hidrológico geradas por mudanças climáticas podem afetar a produção de eletricidade. A concentração de geração de eletricidade nessa única fonte expõe o sistema a eventos climáticos extremos, como períodos de seca plurianuais, poden- do afetar a capacidade do país de atender à demanda por eletricidade. Além disso, dadas as crescentes res- trições ambientais à construção de novos grandes reservatórios, a capacidade de compensar regimes pluviométricos mais secos se reduzirá à medida que a demanda se expandir, devido à falta de capacidade de armazenamento. As medidas de adaptação propostas variam desde políticas no lado da demanda, como con- servação de energia e maior eficiência energética, até políticas no lado da oferta, que promovem a expansão e a diversificação da matriz energética do país por meio de várias alternativas renováveis. Danos físicos às instalações de geração de hidreletri- cidade não são esperados como resultado de eventos climáticos extremos relacionados à mudança climática global. As linhas de transmissão elétricas espalhadas por todo o país podem se tornar mais vulneráveis a po- tenciais ventos fortes, especialmente no Sul, mas os possíveis impactos não podem ser previstos com os modelos disponíveis atualmente. O setor de seguros tem a oportunidade de contribuir para a melhoria de práticas no setor de eletricidade. Algumas empresas seguradoras já oferecem produtos específicos para projetos de energia alternativa, como seguro subsidiado para fazendas eólicas ou proteção a volatilidade de preços e a usinas de energia eólica e solar. Esses tipos de produtos inovadores podem criar o incentivo certo para expandir o desenvolvimento de projetos de baixa emissão de carbono. No lado da de- manda, o setor de seguros pode oferecer produtos especiais para residências e empresas com iniciativas de construções ecológicas, como o uso das técnicas solar passiva, solar ativa e fotovoltaica ou o uso de plantas e árvores em telhados verdes e jardins de chu- va para aproveitamento da água da chuva. resuMo 22 1. introduçÃo 1 Para obter uma descrição mais detalhada das hipóteses dos cenários de emissão A2 e B2, consulte IPCC (2000). Os cenários de emissão do IPCC A2 e B2 foram traduzidos em projeções climáticas para o Brasil por uma equi- pe brasileira de especialistas em clima do CPTEC/INPE usando o modelo PRECIS (Providing Regional Climates for Impacts Studies). Trata-se de um sistema de modelo climático regional desenvolvido pelo Hadley Centre, que regionaliza os resultados do modelo HadCM3 de circulação atmosféri- ca geral (Ambrizzi et al, 2007 e Marengo et al, 2007). 2 A mudança climática global também pode impactar o consumo de ener- gia, especialmente no caso de uso intensificado de ar condicionado nos setores residencial e de serviços. Esse ponto também foi investigado por Schaeffer et al. (2008). 3 Outras variáveis climáticas, como a temperatura, também são rele- vantes. Este estudo, no entanto, se concentra apenas nos impactos de diferentes regimes pluviométricos, uma vez que essa é a variável climáti- ca mais relevante que afeta o fluxo fluvial. A economia brasileira se baseia essencialmente nas fontes de energia renováveis. Cerca de 45% de toda a energia pro- duzida no país em 2008 teve origem em fontes de energia renováveis. No setor de energia, essa dependência é ainda maior. As usinas de energia hidrelétrica foram responsáveis por 80% da geração de eletricidade do Brasil no mesmo ano (Ministério de Minas e Energia, 2009). A disponibilidade e a confiabilidade dessas fontes de energia renováveis, no entanto, dependem das condições climáticas, que podem variar à luz de mudanças climáticas globais (MCG) relacio- nadas à emissão de gases do efeito estufa (GEE). Historicamente, o planejamento energético de longo prazo no Brasil não examinou os possíveis impactos da MCG sobre a vulnerabilidade das fontes de energia renováveis. Assim, o foco deste estudo é analisar as vulnerabilidades do sis- tema de energia elétrica no Brasil em relação à MCG. Isso é feito por meio da avaliação dos impactos que as novas con- dições climáticas, como as projetadas até 2100, podem ter sobre a produção de hidreletricidade no país. Dois cenários de MCG semelhantes aos dois cenários de emissão A2 (emissão alta) e B2 (emissão baixa)1 propostos pelo Relatório Especial do Painel Intergovernamental de Mu- danças Climáticas sobre Cenários de Emissões (IPCC, 2000) foram traduzidos em variações no fornecimento de energia hidrelétrica. Embora a mudança climática global também possa afetar o fornecimento2 com origem em outras fontes de energia renováveis (como energia eólica e biocombustí- veis líquidos) e não renováveis (como geração termelétrica e a gás), conforme mostrado por Schaeffer et al. (2008), essas outras fontes de energia não são examinadas nes- te trabalho. Este estudo concentra-se especificamente na hidreletricidade, já que esta é a mais importante fonte de energia renovável para a geração de eletricidade no Brasil (Ministério de Minas e Energia, 2009). Os modelos climáticos são representações aproximadas de sistemas muito complexos. O nível de incerteza sobre os impactos da concentração de GEE no clima global (mo- delo climático global) e especificamente no clima brasileiro (modelo climático regional) é evidente quando comparado aos resultados de diferentes modelos climáticos (Marengo, 2007). Nesse sentido, os resultados apresentados neste estudo devem ser interpretados com cautela, devido a fa- tores como as grandes incertezas associadas à evolução futura das emissões de GEE (A2 e B2), as concentrações de GEE na atmosfera, a MCG e as incertezas acrescentadas pelas ferramentas de modelagem usadas para traduzir as condições climáticas projetadas em impactos sobre o setor energético brasileiro. Além das incertezas quanto aos modelos energéticos, os impactos estimados da MCG no setor de energia elétrica brasileiro apresentados neste estudo também dependem intrinsecamente das projeções climáticas adotadas. Por- tanto, numa análise com esse cenário de longo prazo, a ênfase é antes em tendências e direções do que na exati- dão dos resultados fornecidos, dadas as muitas incertezas relacionadas a este tipo de estudo. A energia hidrelétrica domina a geração de eletricidade no Brasil, e grandes represas hídricas dominam o setor. Com 791 usinas hidrelétricas em operação, as 25 maiores usinas com capacidade instalada superior a 1.000 MW respondem por 65% da capacidade instalada de energia hidrelétrica e por 49% de toda a capacidade de geração de eletricidade do país (ANEEL, 2009). Há ainda um potencial considerável de energia hidrelétrica não utilizada (estimado em cerca de 170 GW - EPE, 2007a) distribuído de modo não uniforme por todo o Brasil, mas localizado principalmente na região Nor- te e distante dos principais centros consumidores da região Sudeste, o que envolve custos de transmissão de eletrici- dade mais altos, assim como restrições ambientais. Devido ao funcionamento integrado da grade energética nacional (SIN) e às complementaridades sazonais entre as diferentes regiões do país, a geração de energia em cada hidrelétrica depende, em grande medida, do fluxo de água recebido e de sua variação em várias épocas do ano. Assim, a variável climática relevante para a análise aqui discuti- da é o panorama a longo prazo do regime pluviométrico e evapotranspiração diante de uma possível nova realidade climática (Ambrizzi et al., 2007; Marengo et al., 2007; Salati et al., 2009). 25 A operação do sistema hidrelétrico brasileiro foi simulada em uma série temporal sintética de 75 anos (2025-2100) de fluxo em cada usina, projetada com base nas simulações climáticas de temperatura e precipitação nos cenários A2 e B2. Para a produção hidrelétrica no Brasil, os impactos agregados projetados mostram uma perda na confiabilidade de gera- ção de eletricidade a partir de fontes hidráulicas, já que a energia firme do sistema de geração hidrelétrico do país cai em 31% e 29% nos cenários A2 e B2, respectivamente (Figura 2). Contudo, não houve nenhum impacto agregado relevante sobre a média de eletricidade gerada, embora impactos regionais significativos tenham sido projetados. De acordo com as projeções climáticas, a disponibilidade de água diminuirá drasticamente nas regiões Norte e Nordeste, afetando a geração de hidreletricidade nessas áreas. Em alguns locais, como nas bacias do Parnaíba e do Atlântico Leste, a perda na média de eletricidade gerada pode ser superior a 80%. 3. iMPactos Amazônica Tocantins Araguaia Paraná Atlântico Leste São Francisco Paraguai Atlântico Sudeste Parnaíba Atlântico NE Ocidental Atlântico NE Oriental Uruguai Atlântico Sul Fi gu ra 2 – R es ul ta do s do m od el o SU IS H I-O Observação: * capacidade instalada projetada para 2017 (EPE, 2007b) Total Brazil Installed capacity*: 110.1 GW Firm energy: -31% (A2); -29% (B2) Average energy: +3% (A2); +1% (B2) Uruguai Basin Installed capacity*: 4561 MW (4,1%) Firm energy: -30% (A2); -20% (B2) Average energy: +4% (A2); +9% (B2) Paraná Basin Installed capacity*: 4561 MW (4,1%) Firm energy: -30% (A2); -20% (B2) Average energy: +43% (A2); +9% (B2) Paraguai Basin Installed capacity*: 660 MW (0,6%) Firm energy: -38% (A2); -35% (B2) Average energy: +4% (A2); -3% (B2) Amazônica Basin Installed capacity*: 16971 MW (15,4%) Firm energy: -36% (A2); -29% (B2) Average energy: -11% (A2); -7% (B2) Tocantins Araguaia Basin Installed capacity*: 17280 MW (15,7%) Firm energy: -46% (A2); -41% (B2) Average energy: -27% (A2); -21% (B2) Parnaíba Basin Installed capacity*: 842 MW (0,8%) Firm energy: -83% (A2); -88% (B2) Average energy: -83% (A2); -82% (B2) São Francisco Basin Installed capacity*: 10652 MW (9,7%) Firm energy: -69% (A2); -77% (B2) Average energy: -45% (A2); -52% (B2) Atlântico Leste Basin Installed capacity*: 1175 MW (1,1%) Firm energy: -82% (A2); -82% (B2) Average energy: -80% (A2); -80% (B2) Atlântico Sudeste Basin Installed capacity*: 4198 MW (3,8%) Firm energy: -32% (A2); -37% (B2) Average energy: +1% (A2); -10% (B2) Atlântico Sul Basin Installed capacity*: 4198 MW (3,8%) Firm energy: -32% (A2); -37% (B2) Average energy: +1% (A2); -10% (B2) As mudanças negativas projetadas no fluxo com base nos cenários de MCG não indicam um efeito propor- cional em termos de geração de energia, porque os reservatórios hidrelétricos atuam como armazenado- res, administrando o volume de água disponível para geração de energia elétrica. Como a boa administração de reservatório pode compensar alguma perda no fluxo, os resultados energéticos devem ficar dentro da faixa entre os valores de fluxo projetados e os do modelo SUISHI-O. Os resultados do fluxo variam dependendo de cada bacia, mas geralmente indicam uma tendên- cia negativa do fluxo com impactos sazonais variáveis. No entanto, em razão das capacidades reservatórias plurianuais, os resultados de geração da energia não caem tanto devido às mudanças geradas por um novo regime pluviométrico. 26 Por outro lado, dadas as crescentes restrições ambien- tais para construção de novos reservatórios no Brasil, espera-se que o potencial hidrelétrico explorável res- tante se baseie principalmente nas usinas de energia hidrelétrica a fio de água com reservatórios menores. Assim, a capacidade de compensar regimes pluviomé- tricos mais secos se reduz à medida que o sistema energético se expande. Nesse caso, o resultado sobre a provável estratégia de expansão com base em usinas de energia hidrelétrica a fio de água seria o uso total da capacidade instalada somente durante a estação chuvosa. Durante a estação seca, a produção dessas usinas precisaria ser complementada por outras. A capacidade de transmissão também é uma importan- te forma de armazenamento para variações no fluxo de entrada natural em reservatórios de usinas de energia hidrelétrica. A grade nacional interconectada da SIN per- mite a operação do sistema hidrotérmico de energia para compensar perdas em determinadas áreas, aumentan- do a produção em outras. Na prática, os resultados do modelo SUISHI-O não incluem restrição à transmissão. Como a energia firme é calculada para o sistema com troca livre entre regiões, uma restrição na capacidade de transmissão reduziria ainda mais a energia firme do sis- tema, não permitindo que a geração de eletricidade nas bacias do sul do país compensasse o déficit de geração de eletricidade nas regiões mais ao norte. Finalmente, os resultados da energia do modelo SUISHI-O indicam uma quantidade de energia que o sistema hidre- létrico gera, considerando-se uma única série temporal projetada. Um aspecto que influencia profundamente um sistema de energia hidrelétrica é a ocorrência de eventos climáticos extremos, como secas e inunda- ções. Na realidade, os impactos que a MCG pode ter sobre o sistema energético brasileiro podem ter duas origens: a mudança do comportamento médio dos flu- xos hídricos nas bacias de rios que produzem energia; e a alteração da probabilidade de ocorrência de even- tos extremos, o que poderia gerar condições climáticas imprevistas que ameaçariam a operação planejada de usinas de energia hidrelétrica e prejudicaria a admi- nistração dos reservatórios. Este estudo se concentra apenas no primeiro fator, devido à natureza das proje- ções climáticas que serviram de base para a análise. Outras análises que abordem o segundo fator podem ter muito a acrescentar à compreensão dos impactos da MCG sobre o sistema de energia elétrica brasileiro. 8 Incentivos de preços, no entanto, não são suficientes para promover a total eficiência energética. Há várias barreiras não econômicas que tam- bém devem ser consideradas. 4. PolÍticas de adaPtaçÃo no setor enerGÉtico A possível perda de confiança na capacidade hidrelétri- ca e a alta dependência do país dessa fonte específica suscitam a necessidade de proposição de algumas po- líticas de adaptação no lado da demanda e no lado da oferta do sistema de energia elétrica. Em termos gerais, o Brasil implementou com sucesso várias políticas energéticas ao longo dos últimos 25 anos. As políticas de aumento de fontes de energia renováveis modernas e fornecimento de petróleo inter- namente foram bem-sucedidas. Entretanto, as políticas de aumento de eficiência energética e expansão do uso do gás natural tiveram sucesso limitado. O uso de lições aprendidas em experiências passadas e de várias novas políticas e iniciativas energéticas pode ajudar o Brasil a avançar social e economicamente, a alcançar outros importantes objetivos de desenvolvimento energético sustentável, além de, ao mesmo tempo, adaptar seu sistema energético para enfrentar a MCG. Políticas no lado da demanda O primeiro conjunto de medidas políticas para ajudar o país a se adaptar a uma nova realidade energética à luz da mudança climática global se relaciona à conserva- ção e ao uso mais eficiente da eletricidade nos setores residencial, de serviços e industrial (Schaeffer e Cohen, 2007): • Definição dos preços da eletricidade de modo a refletir a real propensão de pagamento do cliente, o que eleva- ria o preço pago por clientes com renda mais alta. Como o desperdício de eletricidade tende a ser mais alto entre esses usuários, e considerando-se que eles têm taxas de desconto melhores ao comprar novos aparelhos elé- tricos, esta medida aumentaria a viabilidade econômica da economia de eletricidade no setor residencial8. • Concessão de empréstimos a juros baixos para progra- mas de conservação e substituição de equipamentos por instituições financeiras governamentais (como o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico Social – BNDES). As altas taxas de juros praticadas no Brasil são uma grande barreira financeira para a maior econo- mia de eletricidade. • A concessão de descontos a conumidores que muda- rem para equipamentos mais eficientes pode ser uma opção interessante para as concessionárias quando o custo limite de expansão de fornecimento ultrapassar os custos do programa de descontos. • Paralelamente, com programas de eficiência diretos ou ofertas de equipamentos eficientes, as conces- sionárias podem evitar custos altos de expansão de fornecimento, além de ajudar a desenvolver o mercado para tecnologias novas e mais eficientes. No entanto, para as concessionárias, esta é uma opção de alto cus- to, que deve ser usada quando os consumidores finais não responderem a outras medidas de gestão no lado da demanda. Esse seria o caso, por exemplo, de comu- nidades de baixa renda, em que os meios de melhorar a eficiência são escassos e impedir o roubo de eletricida- de é dispendioso. • Outro modo de desenvolver um mercado de eficiência energética é a criação de empresas de conservação de energia (ESCOs), que podem realizar auditorias, insta- lar novos equipamentos e implementar programas de conservação em empresas. AS ESCOs também podem se beneficiar de leilões de eficiência energética. • Por fim, a criação de padrões de eficiência energética ainda mais severos e aplicados de modo mais amplo a uma gama maior de equipamentos de aparelhos elé- tricos pode ser uma medida interessante juntamente com programas de selos de garantia. O consumo de eletricidade no setor residencial ocorre basicamente em quatro principais usos finais no Brasil: iluminação, aquecimento de água, sistemas de ar con- dicionado e conservação de alimentos (refrigeração e congelamento). Barreiras de mercado à economia de eletricidade no setor residencial podem ser reduzidas com políticas mais diretas, destinadas a cada uso final específico, por exemplo (Schaeffer e Cohen, 2007): 27 (a) Given sugar cane production projected to 2030 (b) given the estimated agricultural frontier (MAPA, 2006) (c) Supplementary fuel required (d) Technology not commercial yet (1) Source: IEA (2004) TC = tons of sugar cane; ST = steam turbine CeST (c) Technology Power Generation(1) Process Steam Consumption(1) kg/TC Potential Generation in Brazil Agr. Frontier (b) TWh/ycar ePe (2007)(a) TWh/ycar Surplus Power (1) kWh/TC backpressure ST 22 bar/ 300° C Season 500 0 660 110 10 backpressure ST 82 bar/ 480° C Season 500 26313223 464020 82 bar/ 480° C Year Round 340 526 65891 11410080 Year RoundBIG-GT (c, d) 1974987171 342300150340< TABLe 1 - Technological Alternatives for Surplus Power Generation in Sugar/ ethanol Mills A Tabela 1 compara as diversas alternativas tecnológicas de geração de energia de biomassa da cana-de-açúcar residual e estima a geração de energia excedente que pode ser acrescentada à grade, de acordo com a produção de cana-de-açúcar projetada pelo estudo de referência da Empresa de Pesquisa Energética (EPE, 2007a) — 1,14 bilhão de toneladas em 13,9 milhões de hectares de ter- ra — e um limite superior conservador11 estimado pelo uso total da linha de frente agrícola do Brasil de produção de cana-de-açúcar12 (MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, 2006). Considerando-se que a produção de eletricidade total no Brasil foi de 455 TWh em 2008 (MME – Ministério de Minas e Energia, 2009), a Tabela 1 mostra que o potencial de geração de eletri- cidade com tecnologias mais avançadas é substancial, mesmo sem o uso total da fronteira agrícola do país. Um resumo das possíveis opções de política para ge- ração de eletricidade no setor de etanol e açúcar é apresentado (Szklo e Geller, 2006): • Possível necessidade de as concessionárias compra- rem a energia excedente de usinas de açúcar, evitando custos de geração, transmissão e distribuição com con- tratos de longo prazo. • Incentivos à interligação das concessionárias à rede elétrica sem atraso excessivo nem requisitos técnicos sem razoabilidade. • Incentivos à pesquisa e ao desenvolvimento de tecno- logias revolucionárias, como a gaseificação do bagaço e a geração de energia de ciclo combinado em usinas de açúcar. 11 Este pode ser considerado um limite superior conservador, porque pressupõe que a terra para pastagem no Brasil permanecerá a mesma. No entanto, um aumento de produtividade na terra para pastagem pode liberar mais terras para a agricultura no Brasil. 12 Este limite superior não leva em conta questões economicossociais, como a concorrência com outras culturas, o deslocamento de mão-de-obra, a viabilidade econômica, a infraestrutura de transporte de produtos, entre outros fatores. 30 • Redução, pelo governo, das barreiras de informações nas tecnologias mais recentes (como o desenvolvimen- to de projetos de demonstração), bem como oferta de empréstimos de longo prazo com taxas de juros atra- entes para usinas de açúcar que adotarem tecnologias mais eficientes. Finalmente, a expansão de geração de energia eólica também é uma maneira possível de aumentar a oferta de eletricidade do país. Na realidade, as predisposições naturais do Brasil oferecem complementaridades in- teressantes entre recursos eólicos e hidráulicos em algumas regiões do país (Szklo e Geller, 2006, Dutra, 2007), o que pode ajudar a otimizar a operação da SIN. Considerando-se as velocidades do vento terral na costa norte e nordeste do Brasil, a geração de ener- gia a partir de vento terral pode ser uma oportunidade atraente para o setor energético brasileiro. Embora as tecnologias de energia a partir de vento terral tenham custos mais altos de transporte, instalação e manuten- ção, trata-se de uma opção interessante à medida que o potencial eólico on-shore se torna mais escasso como resultado de restrições ambientais e da concorrência com o uso da terra para outros fins. Assim, embora a energia eólica em algumas situações possa não ser economicamente competitiva com alternativas mais convencionais, em termos de custos privados, no Bra- sil, o incentivo à geração de energia eólica pode ajudar a alcançar outros objetivos. Com outras opções de polí- ticas, um programa de incentivo de geração de energia eólica a longo prazo no Brasil pode ter três objetivos distintos (Dutra e Szklo, 2008): • primeiro, poderia ajudar a reduzir as emissões de ga- ses do efeito estufa da geração de eletricidade. No caso de substituição parcial de usinas termelétricas de com- bustível fóssil, um programa de incentivo com base em cotas e permissões pode instalar uma capacidade eóli- ca variável entre 18,7 e 28,9 GW; • além disso, pode auxiliar na otimização da SIN, ajudando na operação dos reservatórios de energia hi- drelétrica do país. Um programa baseado em tarifas de compensação resultaria em uma capacidade instalada de 15,5 a 65,4 GW, dependendo dos critérios de seleção dos projetos; e • por último, um programa destinado a promover a geração de energia eólica no Brasil pode ajudar a esti- mular o setor de tecnologia eólica interno. Incentivos com base em tarifas de compensação para estimular fabricantes de turbinas de energia eólica a investir no país podem ajudar a estabelecer uma capacidade vari- ável entre 29,1 e 217 GW para tarifas de compensação entre 60 dólares norte-americanos/MWh e 75 dólares norte-americanos/MWh, respectivamente. 5. tÓPicos Para discussÃo e instituiçÕes envolvidas no enFrentaMento da vulnerabilidade do setor de enerGia brasileiro às Mudanças cliMáticas Globais 13 Embora a discussão sobre atenuação já tenha sido incorporada de certa forma à agenda do setor de energia, os impactos da MCG ainda precisam ser considerados no planejamento de longo prazo. As avaliações do impacto sobre a mudança climática se situam no fim de uma cadeia progressiva de incertezas. As projeções climáticas se baseiam em resultados de CG/ EMs (Gas chromatography-mass spectrometry, Cromato- grafia gasosa - espectrometria de massas), os quais se baseiam, por sua vez, nos cenários de emissões e con- centrações de gases do efeito estufa. Em nível regional, são necessárias técnicas de regionalização para reduzir a resolução espacial e temporal de resultados de CG/EMs, permitindo a avaliação do impacto local. Além disso, a análise setorial aplica suas próprias ferramentas de mo- delagem para projetar o impacto no sistema humano ou natural. Finamente, esses resultados devem fornecer a base para políticas de adaptação que se destinam a redu- zir a vulnerabilidade a mudanças climáticas. Um nível de incerteza é acrescentado a cada estágio nesse processo, portanto, a discussão sobre vulnerabilidade precisa ser abordada por toda essa cadeia. A grande maioria das avaliações de impacto nas mu- danças climáticas recentes se baseia nos cenários de emissão de gases do efeito estufa produzidos pelo SRES do IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climá- ticas, Relatórios Especiais sobre Cenários de Emissões, IPCC, 2000). Várias CG/EMs foram realizadas para o quarto relatório de avaliação do IPCC (IPCC, 2007). No Brasil, po- rém, alguns desses modelos foram regionalizados para o território nacional. A parceria CPTEC/INPE (Centro de Previ- são de Tempo e Estudos Climáticos/Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) tem empreendido um esforço contí- nuo no sentido de melhorar a disponibilidade de possíveis resultados climáticos necessários para produzir uma compreensão mais abrangente dos impactos climáticos no país. A disponibilidade de projeções climáticas regio- nalizadas, no entanto, ainda precisa ser aperfeiçoada. Além da incerteza sobre as mudanças no próprio clima, a análise dos impactos que essas mudanças podem ter sobre os sistemas humano e natural também precisa ser aprimorada. Universidades e outras instituições de pes- quisa (privadas e públicas) têm trabalhado com o CPTEC/ INPE para produzir avaliações sobre o impacto setorial. Apesar disso, esses estudos são relativamente recentes e o desenvolvimento de metodologias setoriais específi- cas é um esforço contínuo que requer aperfeiçoamento constante. Portanto, paralelamente à ampliação da faixa de resultados climáticos, desenvolvimentos metodológi- cos em análise setorial ainda precisam ser realizados. Especificamente no setor de energia, a incerteza criada pela MCG ainda não foi incorporada ao planejamento de energia de longo prazo. Nesse sentido, a discussão sobre o impacto13 da mudança climática ainda precisa ser in- corporada à agenda das instituições, como a Empresa de Pesquisa Energética (EPE – empresa brasileira de pesqui- sa de energia do Ministério de Minas e Energia) e o próprio Ministério de Minas e Energia. Para que isso aconteça, é preciso alcançar um melhor entendimento das vulnerabili- dades do setor energético, por meio de um número maior de estudos, tanto gerais quanto específicos sobre cada local. O setor de energia está entrligado a todos os setores eco- nômicos. Portanto, a vulnerabilidade deve ser abordada em uma análise integrada que considere os possíveis im- pactos de segunda ordem que a MCG pode causar através de seus efeitos sobre o sistema de energia. Isso levanta a questão de que avaliações de impacto precisam ser abordadas em um esforço de pesquisa coordenado, multi- disciplinar e interdisciplinar. Por fim, a medida mais importante para reduzir a vul- nerabilidade à MCG é, em termos gerais, melhorar a disponibilidade de dados no Brasil. Os estudos só serão bons na medida em que os bancos de dados disponíveis permitirem. Isso significa, especialmente, aumentar e compartilhar o banco de dados meteorológico, bem como fazer um esforço de longo prazo para seguir variáveis climáticas à medida que a MCG ocorrer. Entre as institui- ções nacionais que podem assumir a liderança nesta área estão a Agência Nacional de Águas (ANA) e o Instituto Na- cional de Meteorologia (INMET). 32 35 O objetivo deste estudo é demonstrar a necessidade de adaptação da produção agrícola brasileira, conside- rando as mudanças nas condições climáticas previstas para as próximas décadas. O estudo analisa a geografia da atual produção agrícola no Brasil e o modo como as futuras condições climáticas regionais, como tempera- tura, precipitação e intensidade e frequência de eventos climáticos extremos a afetarão. O futuro cenário climáti- co apresentado no estudo foi desenvolvido pelo Hadley Centre e adaptado pelo INPE para ser usado no Brasil. A agricultura em regiões tropicais é uma das atividades econômicas mais vulneráveis ao aquecimento global. As culturas já adaptadas ao clima nessas regiões sofrerão com temperaturas mais altas e mudanças na distribui- ção pluviométrica no decorrer do tempo. Centenas de milhões de agricultores do mundo inteiro (principalmen- te na África e na Ásia, mas também no Brasil) enfrentarão riscos tanto econômicos quanto relacionados à saúde. A migração deverá ser outra consequência do impacto do aquecimento global sobre a agricultura. Como no Brasil a atividade agrícola é responsável por cerca de 30% do PIB, variações nas condições ambien- tais podem ter grandes implicações na produtividade de diferentes culturas. Há vários eventos climáticos extremos associados ao aquecimento global que podem afetar o setor agrícola. Entre eles: Ondas de calor: no estado de São Paulo, a temperatura média do mês de setembro de 2004 (32,1°C) chegou a 4,4°C acima da média histórica (27,7°C), causando um prejuízo de aproximadamente 50 milhões de dólares ao segmento de criação de animais em virtude da morte prematura dos animais. Ondas de calor com temperatu- ras máximas diárias acima de 32°C são responsáveis não só pela morte de animais, mas também pela queda da produção agrícola. Veranicos: períodos com dias mais quentes e secos durante estações atípicas (outono e inverno) podem resultar em maior necessidade de irrigação. O cultivo da soja pode se tornar cada vez mais difícil na região Sul e alguns estados do Nordeste podem perder entre 70% e 80% de sua área agricultável. Chuvas e ventos intensos: o aumento da frequência de chuvas e tempestades fortes no Sudeste e em parte da região Sul pode causar problemas para a mecanização agrícola devido à inundação das áreas cultivadas. Plan- tações de cana-de-açúcar, trigo e arroz também podem sofrer perdas devido a ventos fortes. Nove culturas são responsáveis por 85% de todo o PIB da agroindústria brasileira, a saber: arroz, algodão, café, cana-de-açúcar, feijão, girassol, mandioca, milho e soja. Este relatório ressalta a pesquisa realizada por PINTO e ASSAD (2008), que demonstra o impacto das tempera- turas elevadas no futuro sobre esses produtos agrícolas. Por volta do ano de 2050, por exemplo, se não houver ino- vações tecnológicas, somente a cana-de-açúcar deverá aumentar sua área potencial de cultivo. Todas as outras culturas analisadas devem perder em torno de 15% de sua área potencial de cultivo, sendo a soja a mais afeta- da, com possível perda de 35% de sua área de cultivo. Em resposta às mudanças climáticas previstas, o estudo sugere medidas de atenuação que podem ser adotadas no setor agrícola. Entre elas: integração das atividades de criação de rebanhos, agricultura e silvicultura, com uma lógica rotativa definida para reduzir a erosão e au- mentar a eficiência do sequestro de carbono. O estudo também ressalta os benefícios do sistema de plantio di- reto, altamente eficiente para o sequestro de carbono. Além disso, o estudo ressalta que os aprimoramentos ge- néticos estão entre as alternativas mais promissoras para permitir a adaptação das principais culturas agrícolas às futuras mudanças climáticas. Os avanços na biotecnolo- gia vão permitir a introdução de novos genes para prover as plantas de maior tolerância a períodos de seca e tem- peraturas mais altas, assim como a identificação de genes tolerantes nos vegetais da biodiversidade brasileira. Em relação ao setor agrícola, as companhias de segu- ro podem ajudar seus clientes fornecendo acesso a informações sobre os riscos climáticos e tecnologias para gerenciá-los, e sobre a escolha da cultura e das épocas de cultivo de acordo com a localização das terras dos clien- tes. A oferta de treinamentos e materiais de leitura aos clientes, com orientações sobre como evitar perdas e o fornecimento de produtos de seguro adequados aos pe- quenos agricultores são instrumentos fundamentais para combater os impactos mais danosos do aquecimento glo- bal sobre a agricultura. O setor de seguros, um dos maiores do mundo, pode rea- locar alguns de seus recursos para investimentos verdes, contribuindo com a transição para uma economia de baixa emissão de carbono. Projetos envolvendo energia renová- vel, prédios verdes e tecnologias de eficiência de energia são alguns exemplos de investimentos que podem gerar bons retornos financeiros, além de contribuir para atenuar os efeitos das mudanças climáticas e, em consequência, reduzir os impactos sobre o setor agrícola. resuMo Os relatórios do IPCC consideram que, mantendo-se as taxas atuais de emissão de CO 2 e de outros gases que causam o efeito estufa, ao final do século XXI a temperatura do planeta ficará entre 1,4°C a 5,8°C maior do que a observada em 1990 (IPCC 2001) ou entre 1,2°C e 6,4°C segundo o IPCC (2007). As chuvas no Sudeste e Sul do Brasil deverão ficar entre 5% e 15% mais elevadas do que as observadas no mesmo período. No Brasil, as atividades do agronegócio são responsáveis por cerca de 30% do PIB. Portanto, qualquer variação nas condições ambientais pode alterar a produtividade das culturas e, consequentemente, a economia do país. Um programa de zoneamento de riscos climáticos para a agricultura brasileira, que indica “o que plantar, onde plantar e quando plantar”, vem sendo desenvolvido pelo governo federal desde 1995, com o objetivo racionalizar o plantio e de se obter a máxima produ- tividade para as principais culturas econômicas do país, entre elas café, arroz, feijão, milho, soja e trigo. O presente trabalho visa estabelecer os cenários das principais culturas agrícolas brasileiras, para os anos de 2020, 2050 e 2070, levando em conta as alterações futuras das temperaturas e das chuvas, de acordo com o modelo Precis RCM, desenvolvido pelo Hadley Centre da Inglaterra. Os cenários futuros foram modelados tendo como base o zoneamen- to de riscos climáticos atuais. A preocupação com as mudanças climáticas, já no século 19, era demonstrada por alguns pesquisadores que tentavam prever o clima em função das causas naturais e antropogênicas. UPPENBRINK (1996) destaca alguns desses trabalhos como o de J. TYNDAL (1861) e o de S. P. LANGLEY (1884), ambos referenciados em NASA (2002a e 2002b). Os autores, naquela época, avaliaram a importância dos gases atmosféricos na absorção de calor, evitan- do o excessivo resfriamento da superfície terrestre de forma a permitir a existência da vida, como conhecida. Foi, talvez, a primeira tentativa de definição do efeito estufa. ARRHENIUS (1896) utilizando dados de LANGLEY (1890) analisou o efeito do CO 2 no comportamento do clima, concluindo que a duplicação da concentração mundial do dióxido de carbono promoveria a elevação da temperatura global entre 5°C e 6°C, bastante próximo aos valores estimados atualmente. Nos anos 70, houve um aumento na preocupação das instituições quanto às possíveis alterações climáticas e suas consequências. Um trabalho meticuloso, com resultados baseados em análises estatísticas consistentes foi coordenado pela NATIONAL DEFENSE UNIVERSITY (1978). A dúvida fundamental consistia em saber se a tendência mundial seria de aumento ou de diminuição da temperatura, tendo se chegado à conclusão de que, nos 25 anos futuros, ou seja, até o ano 2000, haveria, igualmente, 10% de probabilidade de que as temperaturas ficassem 0,6°C acima ou 0,3°C abaixo da média de 1970. Na década de 90, trabalhos de DUPLESSY (1992) e de LE TREUT e KANDEL (1992) indicaram a possibilidade de causas astronômicas para alteração do clima nos anos anteriores. A origem dessas variações teria como base, argumentos do geofísico MILUTIN MILANKOVICH (DUPLESSY 1992). Variações nas temperaturas ou nos totais de chuvas associadas a variações do número de manchas solares ou de atividade magnética foram analisadas por PU- GASHEVA et al. (1995) e GUSEV et al. (1995). Trabalhos desenvolvidos pela OMM (1992) mostram um crescimento da temperatura no Hemisfério Norte da ordem de 0,6°C, não contínuo, mas concentrado principalmente em dois períodos: de 1920 a 1940 e a partir de 1976, com um aquecimento rápido que culmina em 1990. Outro aspecto refere-se a uma possível variação climática devido às flutuações de insolação ou de outros fenômenos naturais, conforme apresentado por GUYOT (1997) e STOZHKOV et al. (1995e 1996). 1. Mudanças cliMáticas Globais 36 Os relatórios do IPCC indicam uma situação inquietante quanto ao aumento da temperatura no planeta. A previ- são é a de que a temperatura global deverá aumentar, nos próximos 100 anos, entre 1,4°C e 5,8°C, conside- rando a média de 1990 como referência. Confirmando de maneira clara e objetiva os argumentos anteriores, os relatórios do IPCC (2007a e 2007b) confirmaram os resultados do IPCC-2001, indicando uma situação realmente inquietante quanto ao aumento da tempera- tura no planeta e seus efeitos nas atividades humanas futuras. Considerando as causas naturais e antropogê- nicas, a previsão é a de que a temperatura global deverá aumentar, até o final do século vinte e um, entre extre- mos de 1,2°C e 6,4°C tendo a média de 1961-1990 como referência. Pode se admitir que, qualquer aumento das temperaturas, nas diferentes regiões do globo terres- tre, levará a alterações do comportamento agrícola, provocando uma mudança das fronteiras de exploração econômica ou de subsistência. O objetivo deste trabalho é mostrar, com base na ge- ografia da produção agrícola atual, a necessidade de adaptação dessas culturas às condições climáticas re- gionais futuras criando uma nova geografia agrícola do país. O parâmetro básico adotado nas simulações dos cenários futuros tem como referência o Zoneamento de Riscos Climáticos para a Agricultura, um programa de políticas publicas operacionalizado pelo governo federal para racionalizar o financiamento agrícola bra- sileiro. Os cenários para os anos 2020, 2050 e 2070 foram estabelecidos pelo modelo Precis RCM desenvol- vido pelo Hadley Centre da Inglaterra e adaptado para as condições brasileiras pelo CPTEC/INPE (MACHADO e MARENGO, 2006 e MARENGO e AMBRISI, 2006) , com uma resolução da ordem de 50 x 50 Km. Com base nas demandas climáticas básicas para a adaptação regio- nal, tomando como base os parâmetros climáticos do zoneamento de riscos climáticos atuais, foram recal- culados os dados climáticos futuros para nove culturas que representam cerca de 85% do produto interno bruto do agronegócio brasileiro: arroz, algodão, café, cana-de- açúcar, feijão, girassol, mandioca, milho e soja. Foram assim elaborados mapas e tabelas municipais mos- trando a possível migração das culturas no futuro em função do aumento das temperaturas e que permitiram avaliar a variação das áreas adequadas ao cultivo nos cenários atual e futuros. O Zoneamento de Riscos Climáticos para a Agricultura é uma ferramenta utilizada atualmente como política pública do Governo Federal com a finalidade de racionalizar o uso de recursos para financiamento do plantio e do seguro rural. Na forma simplificada significa indicar ao próprio governo e aos agricultores “o que plantar, onde plantar e quando plantar” com probabilidade igual ou menor do que 20% de ocorrer perda econômica da produção. No Brasil, desde 1996, por determinação do Conselho Monetário Nacional (CMN), somente têm acesso ao crédito e ao seguro rural os agricultores de municípios que optam por plantio de determinada cultura, que esteja definida como adequada pelo zoneamento de riscos climáticos (PINTO et al., 2000). O estudo básico do zoneamento per- mitiu que os pesquisadores e o próprio governo tomassem conhecimento detalhado da distribuição das culturas agrícolas no país, ou seja, da geografia agrícola brasileira. Para fins de zoneamento, o potencial climático de uma região, de modo geral tem como base as variações de temperatura e de disponibilidade de água para as plantas conforme estabelecido por CAMARGO et al. (1977), CATI (1977), PINTO et al. (2001), SILVA et al. (2000 e 2001) e ASSAD et al. (2004, 2007). Áreas com temperaturas médias mínimas anuais inferiores a 15°C são consideradas de alto risco devido à alta probabilidade de geadas e áreas com temperaturas superiores a 23°C são também de alto risco devido à persistência de ondas de calor com temperaturas acima dos 30°C na fase de florescimento, o que causa o abortamento das flores (IAFFE et al., 2003). O processo para se criar um Zoneamento, de acordo com PINTO et al. (2000) baseia-se na simulação de crescimen- to e desenvolvimento de culturas, em uma base de dados de clima e de solo, em técnicas de análise de decisão e em ferramentas de geoprocessamento. Assim, o desenvolvimento de simulações tem como base métodos de aná- lise frequencial das chuvas e do Índice de Satisfação da Necessidade de Águas das Culturas – ISNA – que é a relação entre ETR (evapotranspiração real) e a ETM (evapotranspiração máxima). 4. zoneaMento de riscos cliMáticos Para a aGricultura 41 Aumento do dióxido de carbono na atmosfera É bem conhecido o funcionamento da atividade fotossin- tética em função da concentração do dióxido de carbono atmosférico no crescimento das plantas. Quando pró- xima de 300 ppm está bem abaixo da saturação para a maioria da plantas e quando próxima de 1.000 ppm, passa a ser fitotóxica. A atividade fotossintética é maior nas plantas classificadas como do tipo C3 – legumino- sas – do que nas C4 – gramíneas. Da mesma maneira, a transpiração, diretamente relacionada com a tempera- tura, tende a ser mais reduzida na plantas C4 do que nas plantas C3, o que deixa evidenciada uma maior eficiên- cia no uso da água nas plantas C4 do que nas C3. ASSAD e LUCHIARI (1989), utilizando modelos fisiológi- cos simplificados, mostraram que essas variações são significativas nos cerrados brasileiros. Por exemplo, a temperatura média durante a estação chuvosa nessas regiões, de outubro a abril, é de 22° C, tendo um máxi- mo de 26,7°C e um mínimo de 17,6°C. Considerando a hipótese de que um aumento da concentração de CO 2 na atmosfera provoca um aumento na temperatura os autores simularam dois cenários: o primeiro supondo um aumento de 5°C na temperatura média, quando as 5. eventos cliMáticos extreMos e Perdas na aGricultura plantas C4, como o milho e o sorgo, sofreriam um incre- mento potencial de pelo menos 10 Kg/ha/dia de grãos secos na produtividade média. Para as plantas tipo C3 – soja, feijão, trigo – esse aumento seria menor, da ordem de 2 a 3 Kg/ha/dia de grãos secos. No segundo cenário, simulando uma redução de 5°C na temperatu- ra média, a perda de produtividade nas plantas tipo C4 seria da ordem de 20 Kg/ha/dia e nas plantas C3, da or- dem de 10 kg/ha/dia. SIQUEIRA et al. (1994), utilizando esses tipos de modelos e trabalhando com vários ce- nários diferentes, em 13 locais que vão desde baixas latitudes (Manaus) até altas latitudes (Pelotas), encon- traram respostas bem próximas e mais exatas do que aquelas propostas por ASSAD e LUCHIARI (1989). Em decorrência da elevação de temperatura são projetados encurtamento no ciclo do milho e do trigo e aumentos nas produtividades de milho, soja e trigo, em função de aumentos na concentração de CO 2 , variando dos atuais 330ppm para 550ppm. Em alguns casos são projeta- dos ganhos superiores a 500 kg/ha para o milho e trigo e mais de 1.000 kg/ha para a soja. Trabalhos mais re- centes (COSTA et al, 2008) mostram de maneira mais detalhada as consequências do aumento do CO 2 no au- mento de produtividade de plantas agrícolas devido ao efeito de fertilização. Ondas de calor De acordo com o IPCC (2001 e 2007) o aumento da temperatura mundial é inequívoco. Onze dos últimos doze anos (1995 a 2006) acusaram temperaturas crescentes. A tendência linear de aumento térmico dos últimos 50 anos foi de 0,13°C por década, o que corresponde a quase duas vezes a dos últimos 100 anos. Nos últimos anos, duas ondas extremas de calor atingiram o Sudeste da Europa, valores de temperaturas extremas foram ultrapassados com índices da ordem de 45°C na Bulgária e, de modo geral, países da Europa, Ásia e Américas observaram fenômenos meteorológicos extremos considerados pouco prováveis. No estado de São Paulo, no Brasil, a temperatura média do mês de Setembro de 2004 (32,1°C) foi 4,4°C acima da média histórica (27,7°C) causando um prejuízo aproximado de US$50 milhões à pecuária devido à morte prematura de animais. Ondas de calor, com temperaturas máximas diárias acima de 32°C são responsáveis não somente pela morte de animais mas também pela queda da produção agrícola, uma vez que interferem de forma significativa em fases do ciclo fenológico das culturas e no desenvolvimento de órgãos vitais das plantas. As figuras 3a e 3b mos- tram o efeito letal de um único dia com temperatura máxima de 33°C em flores do café arábica. Em São Paulo, a ocorrência de ondas de calor tem aumentado significativamente nos últimos anos, conforme mos- tra a Figura 4. No início do século vinte, ocorriam em média cerca de 12 dias com temperaturas máximas maiores do que 32°C na região de Piracicaba e atualmente esse numero passou para 17 dias. Figuras 3a e 3b. Plantas de café arábica mostrando, do lado esquerdo, ramos com flores e do lado direito ramo com flores danificadas por temperatura máxima de 33°C observada em um único dia. Cortesia P. Caramori. IAPAR. Figura 3a Veranicos Com base no trabalho de PINTO e ASSAD (2008), com exceção da Amazônia, o possível aumento dos períodos de estiagem deverá causar problemas de produtivida- de em praticamente todas as culturas anuais e perenes no Brasil. A soja perderá condições de cultivo no Sul, a cana-de-açúcar deverá aumentar a demanda pela cha- mada “irrigação de salvamento” em sua expansão para o Brasil Central e as culturas de subsistência como fei- jão, milho e mandioca deverão sofrer queda acentuada da produtividade nas áreas nordestinas. Segundo Alis- son Barbieri da Cedeplar/UFMG e Ulisses Canfalonieri da Fiocruz, em trabalho em fase de publicação pela Em- baixada Britânica do Brasil, alguns estados do Nordeste como o Ceará e o Piauí deverão perder entre 70 e 80% das terras agricultáveis devido ao aumento dos índi- ces de estiagens no Nordeste, entre os anos de 2010 e 2050. As plantas agrícolas necessitam de água em algumas fases críticas do seu desenvolvimento, como no florescimento, quando a estiagem causa a perda de flores e conseqüente queda da produtividade. O uso de irrigação para compensar o aumento de vera- nicos no Brasil Central e Nordeste deverá se tornar não recomendável em vista do aumento de competitividade entre a água para consumo humano e agricultura. Por outro lado, algumas áreas do Leste da Amazônia, com a diminuição das chuvas, poderão criar condições para cultivo da mandioca e da cana-de-açúcar em função do aumento da trafegabilidade por máquinas, o que possi- bilita a colheita mecanizada. Chuvas intensas e ventos. A previsão da maior parte dos modelos climáticos de aumento da frequência de chuvas intensas e de tem- porais no Sudeste e parte do Sul do país, poderá trazer alguns problemas principalmente para a mecanização agrícola em função do alagamento de áreas cultivadas impedindo o acesso de máquinas agrícolas para o ma- nejo contínuo das culturas. Efeitos de acamamento de plantas como cana-de-açúcar, trigo e arroz também poderão ter um aumento significativo de ocorrência. Tratos agrícolas contra pragas e doenças poderão ser dificultados em função da impraticabilidade de pulveri- zações com defensivos devido a ventos mais fortes ou chuvas intensas. Umidade do ar O aumento das temperaturas e do consequente teor de vapor de água na atmosfera deverá aumentar o índice de doenças em plantas agrícolas por criar me- lhores condições da formação de orvalho nas folhas e de conforto térmico para os fungos. O aumento da tem- peratura induz um encurtamento do ciclo reprodutivo de fungos e insetos devido ao menor período de incu- bação, o que permite um numero maior de gerações do microorganismo. Por outro lado, a incidência de interva- los maiores de estiagem, com queda da Umidade do Ar poderá aumentar a incidência de pragas nas lavouras uma vez que os insetos se adaptam melhor em condi- ções secas e de temperaturas mais elevadas. 46 drástica na taxa de emissão, reclassificando o país para a 18ª ou 19ª posição de país poluidor mundial. O segundo aspecto é a mitigação. Investir em sistemas agrícolas mais eficientes e limpos auxilia a melhoria da atmosfera. Equivocadamente, existem críticas em rela- ção à agricultura alegando que essa atividade contribui para aumentar o aquecimento global, principalmente por conta das práticas da queimada e da abertura de novas fronteiras na Amazônia. No entanto, na atividade agrícola há escala suficientemente forte para reduzir a concentração de GEE na atmosfera. Com áreas exten- sas cultivadas por sistemas mais eficientes e limpos é possível sequestrar o carbono da atmosfera de maneira ágil e eficaz. O terceiro aspecto prevê o trabalho com adaptação de espécies investindo, para isso, em melhoramento ge- nético, convencional ou com o uso da biotecnologia. Com esses investimentos haveria a garantia de que diferentes cultivares seriam criados para adaptação a temperaturas mais elevadas ou à falta de água. Redução na emissão de gases do efeito estufa Para que seja possível promover a redução de GEE é pre- ciso garantir que existam ações e programas agrícolas que contribuam para diminuir cada vez mais essas emis- sões, que incentivem a produção agrícola mais eficiente e limpa e que invistam na pesquisa para adaptabilidade de espécies aos novos panoramas climáticos. Diante disso é preciso criar políticas públicas eficientes que garantam: a) a redução das queimadas, caminhando para sua eliminação; b) a substituição de combustíveis fósseis por bicom- bustíveis; c) o investimento em pesquisas de fontes alternati- vas de energia; d) a criação de sistemas eficientes de estoque de carbono; e) atividades contínuas de Reflorestamento e Flo- restamento; f) a adoção de práticas conservacionistas, como a redução de erosão, adoção de técnicas de plantio direto e cobertura eficiente do solo. Figura 6. Ilustração de diferentes etapas do sistema agrosilvopastoril. (Foto: Geraldo B. Martha Jr. Embrapa Cerrados) Vulnerabilidade é o grau de susceptibilidade ou de incapacidade de um sistema para contornar efei- tos climáticos adversos à permanência no ambiente em que subsiste. Em agricultura, a vulnerabilidade é responsável pela quebra de produção das espécies produtoras de alimentos. Mitigação é a forma pela qual são elaborados os processos que tentam minimizar nas plantas, os efeitos da elevação das temperaturas ou do aumento dos períodos de estiagem. Adaptação refere-se à capacidade que o ser vivo tem de se ajustar a novas condições climáticas ou suas consequências. Em agricultura, a adaptação pode ser forçada através do chamado melhoramento genético, convencional ou pela engenharia genética. No Brasil, os cenários agrícolas futuros podem ser ana- lisados mais detalhadamente em função dos novos estudos de PINTO e ASSAD (2008). A partir de todos os panoramas analisados os efeitos do aquecimento global serão sentidos de forma intensiva pela produ- ção agrícola nacional. No entanto, é possível, desde já, propor soluções que controlem e/ou mitiguem esses efeitos. Basicamente a minimização das consequên- cias dependem de três frentes de ação: 1) Redução de emissão dos GEE, 2) Mitigação e 3) Incremento de pes- quisa em biotecnologia. O Brasil ocupa atualmente a quarta posição no ranking de emissores de GEE no mundo sendo o desmatamento responsável por 75% dessa emissão. A adoção de uma política pública séria e eficaz que fiscalize e iniba as ações das queimadas poderá promover uma redução 6. MitiGaçÃo e adaPtaçÃo das culturas 47 Paralelamente a essas ações, é necessário investir em estudos que permitam traçar cenários detalhados so- bre uma nova geografia da produção agrícola brasileira. É preciso, portanto, aprofundar esses estudos para que seja possível identificar, município por município, as condições agroclimatológicas e estudar, em nível lo- cal, os possíveis cenários climáticos e agrícolas daqui a dez, cinqüenta ou cem anos. O Brasil hoje possui na região dos Cerrados algo em torno de 40 milhões de hectares de pastagens degra- dadas, caracterizadas por baixa capacidade de suporte – cerca de 0,5 unidade animal/ha/ano – já que não são submetidos a técnicas agronômicas de manejo e sus- tentação. Soluções como a implantação de técnicas de integração pecuária-lavoura ou pecuária-lavoura- floresta, em uma lógica rotacional definida, seguiria uma sequência de substituição de pasto por grãos e florestas num primeiro momento e a volta de pasto sob floresta num segundo momento. Tal prática permitiria a redução de erosão, ciclagem de nutrientes, aumento da produção de biomassa, maior eficiência no seques- tro de carbono e, ao final do ciclo de instalação pasto/ floresta, um aumento da capacidade de suporte anual, passando de 0,5 UA/ha para 2,5 UA/ha. Essa seria uma maneira limpa e eficiente de mitigar os efeitos do aquecimento global, já que, ao mesmo tem- po, tornaria possível reduzir a quantidade de carbono presente na atmosfera, contar com alta capacidade de produção de celulose, auxiliar a fertilização do solo e praticamente quadruplicar a capacidade de suporte das pastagens. Ainda nas possibilidades de mitigação oferecidas por sistemas agrícolas é possível citar, no caso de manejo de solo, os benefícios encontrados no plantio direto. O Brasil é um dos poucos países do mundo que praticam este tipo de plantio, com uma área atual em torno de 23 milhões de hectares. Esse tipo de plantio é altamen- te eficiente no sequestro de carbono. Primeiro porque reduz a quantidade de implementos, demandando, por exemplo, menos combustível e máquinas para a apli- cação de adubos, fertilizantes e defensivos agrícolas. Segundo porque basta uma única etapa para efetuar o plantio. Uma máquina adaptada para plantio direto já possibilita efetuar a semeadura sobre o resíduo da cultura anterior sem a necessidade de revirar a leiva, passar o arado ou a grade niveladora. Terceiro porque aumenta a produção de biomassa. Vários estudos no Brasil demonstram que nas Regiões Norte, Centro-Oeste e Sul a utilização do sistema de plantio direto, garante o sequestro de aproximadamen- te 500 Kg/ha/ano de carbono, o que significa que são absorvidos 12 milhões de toneladas de carbono por hectare por uma única prática agrícola. No caso da inte- gração pecuária-lavoura-floresta, há um sequestro de carbono da ordem de 2,5 ton/ha/ano, segundo dados da Embrapa Cerrados. De modo geral, cerca de 98% dos climatologistas no mundo concordam que o aquecimento global é um fenômeno em desenvolvimento e que, de acordo com o IPCC (2007), 95% das causas se devem à atividade antrópica. As opiniões contrárias dos 2% restantes dos pesquisadores, os chamados “céticos”, não são baseadas em argumentos cientí- ficos que demonstrem as incorreções dos trabalhos existentes. São apresentados apenas argumentos, a maioria com base em fenômenos astronômicos, sobre o aumento ou diminuição do CO 2 , sobre a variação das temperaturas em milhões de anos e sobre eras glaciais, mas faltam análises científicas que descaracterizem a ocorrência dos cenários de aquecimento nos próximos 10 a 100 anos. Para o agronegócio, 10 anos podem significar perdas signifi- cativas em termos de economia e, principalmente, de segurança alimentar no futuro. Levantamento efetuado junto a Embrapa – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – e a outras instituições de pesquisas em agricultura no Brasil, oficiais e privadas, mostraram que para se obter uma única cultivar de planta com tolerância ao calor ou à seca, seja por melhoramento convencional ou transgenia, há uma demora de aproximadamente 10 anos, ao custo de 10 a 12 milhões de reais. As análises climáticas atuais mostram que, ao final de 10 a 20 anos, certamente já terá ocorrido nova alteração do cenário agrícola, com migração de plantas para o Sul ou para áreas de maiores altitudes, com perdas acentuadas na produção do país. Neste caso, a inação de hoje poderá ter um alto custo em um futuro próximo. Com raras exceções, as agências financiadoras de pesquisas no Brasil demoraram cerca de 10 anos para tomarem a decisão de apoiar os estudos de mudanças climáticas e, mesmo assim, esses recursos ainda fazem parte mais das promessas do que da realidade. Na área agrícola, apenas a Embrapa e a Embaixada Britânica se mostraram realmente susceptíveis ao financiamento desses estudos. 8. a necessidade de uM MelHor entendiMento das Mudanças cliMáticas e de uMa ParticiPaçÃo Mais eFetiva dos atores envolvidos na discussÃo 51 Estimativas preliminares da Embrapa mostram que, atualmente, existem no Brasil cerca de 150 milhões de hectares de pastos degradados, com capacidade de pastoreio da ordem de 0,5 UA/ha (Unidade Animal por hectare). O esforço gerencial para recuperação desses solos através de manejo agro-silvo-pastoril, além de permitir o sequestro de CO 2 equivalente a 2 a 4 tonela- das por hectare, poderá gerar condições de lotação dos pastos da ordem de 2,0 UA/ha, com vantagens econô- micas na produção de essências florestais. Um bom planejamento agrícola deve ser feito com pelo menos 10 anos de antecedência. Um aspecto que pode contribuir para um futuro agrícola menos prejudicado pelo aquecimento global refere-se à previsão do uso adequado do solo por parte dos agricultores, tendo como base de plantio as indicações do zoneamento de riscos climáticos e as alterações previstas. Nas empresas privadas dedicadas ao agronegócio, grande parte já vem trabalhando com transgenia de segunda geração, ou seja, melhoramento dedicado à obtenção de plantas resistentes a estresses meteoro- lógicos. Nessas empresas, os responsáveis pelas áreas de pesquisas têm avaliações mais positivas quanto à alteração do clima futuro do que os dirigentes das ins- tituições oficiais, provavelmente devido a um fluxo de informações mais atualizado à menor influência dos “céticos” e à precaução contra o mau desempenho eco- nômico que possa advir. Na área governamental a diversidade de interpretação das alterações climáticas tem dificultado o estabeleci- mento de um programa único coerente de pesquisas e mesmo de mitigação dos problemas já existentes, sem que haja uma coordenação mais competente para definir como estabelecer um programa integrado que atenda a demanda nacional e internacional. O Brasil já foi pioneiro nas pesquisas sobre aquecimento global e desenvolvimento agrícola e poderá perder em breve posições na escala mundial caso não estabeleça um programa realmente integrado, com recursos para expe- rimentação básica envolvendo trabalhos de laboratório e de campo com as principais culturas agrícolas. elevaçÃo do nÍvel do Mar e adaPtaçÃo eM Grandes cidades costeiras do brasil david Man Wai zee O aquecimento global é uma realidade tanto física quanto de percepção. O desafio atual não é mais provar a sua existência e sim como vamos nos adaptar a esta nova condição. Quase 60% da população mundial vive ou transita em áreas costeiras. A elevação dos oceanos é uma séria ameaça as condições de vida da humanidade no futuro ime- diato. Segundo o relatório do Intergovernmental Panel on Climate Change-IPCC, Climate Change2007:The Physical Sciences Basis (IPCC, 2007), as principais conclusões inerentes à elevação do nível dos oceanos, são as seguintes: a) O aquecimento do sistema climático é real. b) O aquecimento de origem antropogênica e a elevação do nível dos oceanos continuarão a aumentar por séculos devido as escalas de tempo dos processos climáticos e da retro-alimentação, mesmo com a manutenção dos ní- veis dos gases do efeito estufa na atmosfera em seu estado atual. c) A temperatura mundial tende a aumentar entre 1,1º C á 6,4º C no século XXI. d) O nível do mar deverá se elevar entre 18 e 59 cm no século XXI. e) Existe mais de 90% de chances de haver mais derretimento glacial. f) Aumento de 66% de ocorrências de ciclones tropicais e de elevação das marés meteorológicas. g) Tanto a emissão de gases do efeito estufa passada como a futura, continuarão a contribuir com o aumento do nível dos oceanos por mais mil anos. Portanto, as previsões são bastante concretas e preocupantes. A humanidade já se encaminha para outra fase, qual seja, a preparação para o enfrentamento das consequências das mudanças climáticas. A questão da adaptabi- lidade é a nova palavra de ordem e para tanto deve-se compreender melhor os potenciais efeitos que possam advir da elevação do nível dos mares em regiões costeiras e circunvizinhas. 2. Marco conceitual: a elevaçÃo do nÍvel dos oceanos 55 c) A formação de ressacas próximo ao litoral promove um maior ataque de ondas de alta energia com capaci- dade de galgamento ou avanço sobre o litoral. d) Eventual alteração do padrão de circulação das correntes costeiras também pode acarretar um empi- lhamento de águas em determinados pontos da costa em função da sua morfologia. A alteração do perfil de circulação (direção e intensidade) costeira pode ser também um reflexo das mudanças climáticas. Além da questão da intensidade da elevação do nível das águas, a frequência como aparecem estes eventos de natureza extrema também é relevante, uma vez que debilita a estabilidade física do litoral. A transferência da energia térmica acumulada na atmosfera, ocorre pela diferença da distribuição da tem- peratura ao redor do planeta. Naturalmente que o calor acumulado nos trópicos tende a se espalhar e se equi- librar pelas regiões do globo terrestre. Esta distribuição do calor é realizada pelas correntes do ar (ventos) e marinhas (correntes costeiras e oceânicas). Quanto maior for a diferença tanto maior será a intensidade e a frequência dos desequilíbrios térmicos. A transferência do calor para os oceanos provoca a ex- pansão térmica das águas e mudanças das correntes marinhas. O transporte de águas mais quentes para os polos derretem as geleiras que incrementam o volume dos oceanos provocando a elevação do nível dos mares. Maior aquecimento das águas, maiores serão os proces- sos de evaporação da água, mais chuvas e tempestades além da formação de ventos, furacões ou ciclones. Esta energia cinética é transferida para o mar sob forma de ondas de ressacas que ao se abaterem no litoral promovem o transporte de sedimentos (erosão e asso- reamento). A alteração do perfil costeiro, o impacto das ressacas e a consequente elevação do nível das águas litorâneas promovem bruscos cenários de dissipação de energia podendo provocar impactos catastróficos em áreas costeiras urbanizadas. A figura 1 apresenta de forma esquemática a sucessão de potenciais eventos de natureza causal que provo- cam a elevação do nível do mar junto ao litoral. 2.1 CAUSAS DA ELEVAÇÃO DO NÍVEL DOS OCEANOS Cerca de 70% da superfície da terra são cobertos pelos oceanos. A amplitude do seu espelho d’água constitui- se local propício para promover as trocas de energia entre a atmosfera e os oceanos. É na atmosfera que os GEE aprisionam a energia térmica convertida pela radia- ção solar incidente no planeta. A energia térmica aprisionada na atmosfera devido ao efeito estufa converte-se em energia eólica e no aumen- to da temperatura das águas. A energia acumulada se transmite sob forma de ondas e evaporação que por sua vez transformam-se em ressacas, elevação do nível dos oceanos e tempestades (furacões, ciclones etc.). Esta cadeia sucessória de eventos climato-oceanográficos nada mais é do que a transmissão da enorme quantida- de de energia adicional armazenada pelo planeta. Esta energia adicional é dissipada sob forma de res- sacas mais severas, furacões mais intensos, ciclones em regiões antes inimagináveis e o que é mais preo- cupante, atingindo edificações antrópicas totalmente despreparadas para receber este tipo de impacto. A primeira trincheira de dissipação da energia acumulada nos oceanos são as zonas costeiras, daí a importância da adaptação e da prevenção destas regiões contra os efeitos imediatos das mudanças climáticas. A elevação do nível do mar deve-se portanto a fenô- menos de natureza estática e dinâmica (eventos extremos). A sobrelevação do nível do mar de natureza estática se deve essencialmente a expansão térmica da água do mar e a contribuição decorrente do acréscimo do volume d’água dos oceanos devido ao derretimento das geleiras da calota polar e das montanhas nevadas. A sobrelevação do nível do mar de natureza dinâmica se deve basicamente aos seguintes efeitos: a) Diferenças de pressão atmosférica provocando ventos que promovam o “empilhamento” de águas oce- ânicas de encontro com o litoral (maré meteorológica). b) Evaporação da água do mar e campo de ventos capa- zes de acumular energia para a formação de ciclones e furacões que provocam deformações do nível do mar ao longo de sua trajetória. Este fenômeno pode ser chamado de maré de tormenta e corresponde a eventos extremos. 56 57 Figura 1: Sequência causal da origem da elevação do nível dos oceanos 2.2 EFEITOS DA ELEVAÇÃO DO NÍVEL DOS OCEANOS As áreas costeiras são sensíveis, pois sofrem os primeiros impactos decorrentes da elevação do nível dos oceanos. Para litoral de pequena declividade e de natureza sedi- mentar, extensas áreas de planície costeira e lagunas ficam mais expostas à invasão das águas marinhas al- terando sua morfologia, relevo e batimetria. A maior acessibilidade das ondas, correntes litorâne- as, ventos, salsugem (maresia) promovem um maior desgaste físico e maior mobilidade dos sedimentos costeiros. Desta forma ocorre uma alteração da morfo- logia costeira e do balanço de sedimentos acarretando a deteriorização ou colapso das estruturas costeiras e urbanas nelas assentadas. Da mesma, forma verifica-se a perda de áreas abrigadas e mesmo a intrusão salina nos mananciais d’água costeiros. Com a crescente elevação do nível do mar, as águas interiores ficam represadas e o remanso acarreta problemas de enchente em áreas baixas interiores. A alteração da qualidade d’água litorânea provoca a mi- gração da biota específica para áreas mais propícias. Eventos de natureza extrema (ondas, maré meteoroló- gica, ciclones, correntes litorâneas) apoiadas sobre a elevação estática do mar, com certeza são sérias ame- aças de colapso das edificações e estruturas costeiras. Tal hipótese fundamenta-se na desconsideração das cargas ambientais oriundas das mudanças climáticas no momento do dimensionamento destas estruturas. Os riscos à navegação se potencializaram em função da maior energia absorvida pelo meio marinho tradu- zindo-se em ondas e ciclones de maior intensidade e frequência. Por fim, a elevação das águas comprometem a drenagem das cidades costeiras dificultando a dispersão dos efluen- tes urbanos e como consequência o aumento da poluição das águas. A degradação ambiental do espaço costeiro acarreta perdas de áreas de turismo e lazer, a deprecia- ção imobiliária e o aumento da sensação de insegurança. Tais fatores redundam em perdas econômicas e na des- valorização dos espaços costeiros. A figura 2 esquematiza a sequência dos eventos de de- preciação das zonas costeiras urbanas decorrentes da elevação do nível dos oceanos. Rises in sea levels Alteration in the distribution of density in the sea Greater frequency and intensity of storm tides and storms Alterations in marine current profiles Thermal expansion of the seawater Increase in seawater evaporation Greater frequency and intensity of extr. events (hurricanes & cyclones) Greater frequency and intensity of meteorological tides Warming of the oceanic waters Alteration of the wind and current profiles Intensification in the atmospheric and oceanic dynamics Accumulation of thermal energy Unequal distribution of heat on the planet Increase in greenhouse effect gases Melting of glaciers, icecaps and mountain snow 60 Em função da extensão do litoral brasileiro, diversos são os fatores (físicos, climáticos, oceanográficos, biológicos e antrópicos) que intervêm nesta estreita faixa litorânea no que tange à magnitude dos impactos devido a elevação do nível dos oceanos. A combinação destes fatores promove cenários diversos de risco e, portanto, potencial demanda de mercado de seguros. Apesar das inúmeras incertezas a mais evidente certe- za é a de que as mudanças climáticas são reais e vieram para ficar. Assim torna-se importante avaliar os riscos, mensurar as perdas potenciais e desenvolver medidas preventivas. Tratam-se de ações de adaptação para uma nova realidade que se estabelece. O risco é composto de 3 variáveis, a saber: vulnerabi- lidade, exposição e ameaça (Roaf et al, 2009). Este representa o potencial com que a elevação do nível dos oceanos pode desencadear uma sequência de efei- tos, vindo a promover inúmeros impactos nas zonas costeiras em futuro próximo. Os prejuízos decorrentes do avanço do mar podem se manifestar sob inúmeras formas em função das características locais de vul- nerabilidade, do seu nível de exposição e da potencial ameaça dos fenômenos climato-oceanográficos decor- rentes do efeito estufa (Roaf et al, 2009). Pela equação do risco de impacto (fig. 3) torna-se fácil perceber que se for possível anular qualquer uma das variáveis o risco tende a desaparecer. Contudo, se for possível reduzir ao máximo o maior número de lados do triângulo de risco (Fig.4) tanto menor é a possibilidade de se desenvolver algum impacto em áreas costeiras devido a elevação do nível dos oceanos. Fig. 3 Equação do Risco de Impacto (Roaf et al, 2009). Figura.4 Triângulo de Risco Fonte: Crichton, D.C. The Implication of Climate Change for the Insuran- ce Industry. Building Research Establishment,UK. 3. conceito de risco O fator exposição do triângulo de risco está relaciona- do com a localização geográfica e do nível de interação, existentes entre a linha da costa e o oceano. Áreas mais abrigadas ao ataque direto do mar, tais como as partes internas de estuários e baías, tendem a ter menos ris- cos de sofrer as consequências da elevação do nível do mar. Por outro lado, zonas costeiras abertas para o mar possuem um risco maior de sofrer os impactos ambien- tais, decorrentes da variação do nível do mar. A vulnerabilidade do litoral diz respeito as característi- cas físicas (geologia e morfologia ) do cenário costeiro. Quanto melhores forem as condições de estabilidade do litoral, tanto menos vulnerável será a faixa costeira frente as mudanças climáticas. Fatores como disponibi- lidade de sedimentos, declividade, batimetria, cobertura vegetal, relevo, nível de ocupação antrópica, dentre ou- tros, constituem elementos que caracterizam a maior ou menor vulnerabilidade do litoral. As bruscas alterações do cenário climato-oceanográfico decorrente das mudanças climáticas e o risco da ele- vação do nível dos oceanos compõem a natureza da ameaça. A ameaça considera o potencial de ocorrência e a frequência com que o evento possa se manifestar nas próximas décadas. A explicação do quadro anterior configura a importância da análise localizada e específica para cada um dos inú- meros cenários que compõem a costa brasileira frente à ameaça de elevação do nível do mar. Risco de Impacto = (ameaça) x (vulnerabilidade) x (exposição) AM EA ÇA EXPOSIÇÃO VULNERABILIDADE RISCO DE IMPACTO Serão apresentados 3 cenários urbanos-costeiros representativos da costa brasileira quanto aos impac- tos decorrentes da elevação do nível dos oceanos. As análises serão abrangentes e qualitativas e abordarão os riscos e os potenciais prejuízos que as áreas em questão podem estar sujeitas no horizonte até 2030. As cidades escolhidas foram Recife (PE), Rio de Janeiro (RJ) e Itajaí (SC) em função da sua importância region- al, densidade urbana, equipamentos portuários, e de sua representatividade geomorfológica. 4.1 RIO DE JANEIRO A faixa costeira analisada estende-se entre Itacuruça na Baía de Sepetiba até Macaé, no litoral NE do estado do Rio de Janeiro devido a sua importância econômica e social. Neste setor litorâneo em análise, existem terminais de minérios e petróleo, um parque portuário multifuncion- al (Sepetiba, Rio de Janeiro, Forno) além da previsão de instalação de outras unidades portuárias, indústrias pesadas, estaleiros, emissários submarinos e inúmer- as cidades com alta taxa de conurbação. Geograficamente pode-se dividir a área de estudo em dois trechos: litoral oriental, Macaé a Cabo Frio, e litoral sul (Rosman et al, 2009). Em termos oceanográficos é possível observar diferenças entre estes dois litorais tendo em vista os aspectos dinâmicos (ondas e cor- rentes) e do transporte de sedimentos. Desta forma, o aspecto de exposição, um dos elementos da tríade que compõe o risco de impacto, torna-se variável em função da situação da linha de costa frente as cargas oceâni- cas existentes. O aspecto da vulnerabilidade, outra variável da tríade do risco de impacto, dependerá fundamentalmente do relevo (submarino e continental), das características geológicas do litoral e da composição da biota litorânea. Considerando-se estes aspectos de exposição e de vul- nerabilidade é possível subdividir o litoral em análise em 6 trechos segundo Rosman et al (2009), a saber: 1) Embaiamento entre Macaé e Búzios; 2) Embaiamento entre Búzios e Ilha de Cabo Frio; 3) Região dos Lagos, entre Arraial do Cabo e Niterói; 4) Baía de Guanabara, Municípios da Baixada Fluminense; 5) Baixada de Jacarepaguá, Ipanema à Pedra de Guaratiba; 6) Baía de Sepetiba. A figura 5 mostra a localização dos trechos e respecti- vas subdivisões. 4. estudos de caso Considerando-se os 6 trechos o aspecto de exposição pode ser valorado em 6 níveis (de 1 a 6) sendo que o trecho mais exposto terá valor maior = 6. Em termos de exposição à elevação do nível do mar o trecho mais exposto corresponde ao da Região dos Lagos, seguido do Baixada de Jacarepaguá e Búzios até a ilha de Cabo Frio. O embaiamento entre Macaé e Búzios, devido a proteção da ombreira rochosa da península de Búzios, bem como o litoral da Baía de Guanabara e de Sepetiba que se encontram protegidas em águas interiores e têm um nível de exposição mais baixo. Quanto ao aspecto de vulnerabilidade, a Baixada de Jacarepaguá seguida pela Baía de Sepetiba e da Guana- bara são aquelas de maior pontuação. Tal fato se deve as extensas áreas de baixada (declividade suave), densamente ocupadas e antropizadas, além de sua composição geológica de natureza sedimentar. O litoral da região dos Lagos, o trecho entre Macaé e Búzios e principalmente entre Búzios e a Ilha de Cabo Frio cor- respondem aqueles de menor vulnerabilidade devido a sua característica geológica (aflorações cristalinas), baixa ocupação e alta oferta de sedimentos que equili- bram a linha de praia. Quanto ao aspecto de ameaça, esta tem natureza re- gional e será analisada de forma comparativa entre as cidades consideradas no presente estudo. Para a região do estado do Rio de Janeiro a ameaça da pas- sagem de um ciclone diretamente sobre a mesma é menor que para a região Sul, como é o caso de Santa Catarina, Itajaí. Contudo marés meteorológicas provo- cadas pela passagem de frentes frias que atualmente já atingem sobrelevações da ordem de 60 centímetros são frequentes e comuns no estado do Rio de Janeiro principalmente entre os trechos c,d e e. Tal fato se deve Figura 5: Litoral do Rio de Janeiro e seus seis setores analisados Fonte: CIDE, 2004 O trecho A corresponde um setor com linha de costa retilínea contrastando com o restante do litoral catari- nense que se apresenta entrecortado de reentrâncias. Este litoral se caracteriza pela presença de cristas are- nosas margeadas por lagunas (Rosman, 2009). O trecho B apresenta promontórios rochosos e barrei- ras curvilíneas. Neste trecho, sistemas lagunares de vários tamanhos encontram-se conectados ao oceano com pequenos canais de maré (Rosman, 2009) O porto de Itajaí corresponde ao trecho C caracterizado por inúmeros promontórios, reentrâncias e estuários proporcionando corpos d‘água abrigados próprios para instalações portuárias. O trecho D corresponde a um litoral com abundante su- primento de sedimentos proporcionando a presença de dunas frontais propagantes entre sistemas estuários (Rosman, 2009). A grande quantidade de sedimentos promove uma proteção e manutenção da linha de costa perante os eventos extremos de origem oceânica. No que tange ao aspecto de ameaça conforme foi con- siderado anteriormente, para o litoral de Santa Catarina comparativamente ao do Rio de Janeiro e de Pernambu- co, definiu-se o valor de 6 e 5 pelo fato de haver chances reais de passagem de ciclones nesta região. Por haver 4 segmentos distintos em termos morfológi- cos os valores para vulnerabilidade considerados serão entre 1 e 4 (1 para o de menor e 4 para o de maior vul- nerabilidade. O trecho A será considerado a feição litorânea mais vul- nerável (4) por ser composta basicamente por depósito sedimentar e sem a presença de promontórios cristalinos. No trecho B a existência de inúmeros promontórios rochosos promove uma proteção mais eficaz para o li- toral. Estes funcionam como verdadeiras ombreiras de estabilização dos arcos praiais. Este setor será consi- derado de vulnerabilidade de nível 2. O trecho C devido a maior presença de promontórios ro- chosos será considerado de menor vulnerabilidade (1). A ilha de Santa Catarina representa uma barreira crista- lina de proteção do litoral. Finalmente o trecho D restará a classificação 3 no que se refere a vulnerabilidade comparativa de segmentos do litoral catarinense. Quanto ao aspecto de exposição o trecho A será con- siderado o de maior grau (4) enquanto que o trecho B, ligeiramente menor (3), pelo fato histórico da passa- gem nesta região do ciclone Catarina em 27/03/2004. Os trechos C e D serão considerados com nível de expo- sição 2 e 1 respectivamente. Em termos de valor econômico, o trecho D apresenta a cidade portuária de São Francisco do Sul que é res- ponsável pelo escoamento de boa parte da produção industrial, grãos e minérios do Estado. Desta forma, será considerado de nível 4. O trecho A (Torres a Cabo de Santa Marta) pela falta de instalações antrópicas re- levantes será atribuído o valor 1 O trecho C por haver cidades importantes como Flo- rianópolis, Camboriú e Itajaí será considerado o valor econômico de nível 3. Para o trecho B testará valor 2 para o quesito de valor econômico. Os resultados obtidos pela tabela 2 fornecem uma prio- ridade alta para o trecho A contudo por apresentar um nível de desenvolvimento econômico e social acen- tuadamente inferior em relação aos outros trechos considera-se de menor interesse quanto ao potencial de serviços de adaptabilidade para enfrentar a eleva- ção do nível do mar. Recomenda-se concentrar atenção e esforços para atender os trechos B e D uma vez que apresentam va- lores finais bastante próximos e elevados indicando um verdadeiro potencial de negócios. 65 66 4.3 PERNAMBUCO Será escolhida a orla da região metropolitana de Recife como área de estudo para as consequências da elevação do nível do mar em função das mudanças climáticas. A vulnerabilidade desta área de estudo se deve basicamente a três fatores (Rosman et al, 2009): 1) Alta concentração de edificações e obras urbanas próximas ao litoral (84% de edificações na faixa de 30m da linha de costa); 2) Reduzidas altitudes médias (entre 2 e 4m) caracterizando a implantação de áreas urbanas em planícies costei- ras onde a drenagem é o fator de preocupação; 3) Inadequada ocupação antrópica e o consequente problema erosivo crônico e crescente na orla litorânea. A região metropolitana do Recife compreende uma faixa litorânea dos municípios de Jaboatão dos Guararapes, ao sul, Recife, Olinda e Paulista, ao norte. A extensão da linha de costa estudada é da ordem de 47 km, composta de rios e estuários. Esta estende-se sobre uma planície sedimentar com altitude média em torno dos 4m (Rosman et al, 2009). Trata-se da região litorânea mais densamente ocupada e antropizada da costa pernambucana. Na área de estudo, destacam-se as adjacências do sistema estuarino Jaboatão-Pirapama, a Bacia do Pina e a Con- fluência dos rios Capibaribe – Beberibe (Recife), a área de drenagem do Rio Paratibe (limite Olinda – Paulista) e o estuário do Timbó (Paulista) (Rosman et al, 2009). As áreas anteriormente descritas são zonas de planície costeira com alta probabilidade de sofrer inundações com a elevação do nível do mar. O centro metropolitano do Recife destaca-se como uma das cidades litorâneas brasileiras mais vulneráveis ao au- Santa Catarina coastline Stretch a) Torres to Cabo de Sta. Marta Stretch b) C. de Sta. Marta to I. Papagaio Stretch c) I. Papagaio to Pta. Do Vigia Stretch d) Pta. Do Vigia to I. S. Francisco Ranking for demand 1° 3° 4° 2° Demand = D x Risk 80 60 30 60 D. economic value 1 2 3 4 Ranking of risk 1° 2° 4° 3° C. Vulnerability 4 2 1 3 A. Threats 5 5 5 5 B. exposure 4 3 2 1 Market priority A A B A Risk = A x B x C 80 30 10 15 Tabela 2 Conceito de risco e demanda por trechos do litoral Catarinense Figura 7: Litoral de Pernambuco e seus quatro trechos analisados Fonte: Observatório de Políticas Urbanas e Gestão Municipal. IPPUR/UFRJ-FASE, 2002 Equipe Metrodata : Henrique Rezende, Paulo Renato Azevedo, Peterson Leal. mento do nível do mar, 81,8% das construções urbanas do grande Recife estão a menos de 30 m da linha de costa (Rosman et al, 2009). Em Olinda, a situação é ainda mais grave, pois 59% do seu litoral não possui mais praia recreativa devido a proces- sos erosivos intensos (Rosman et al, 2009). A ausência de praia devido a proximidade da infra estrutura urbana representa a perda da primeira linha de defesa do continente frente as cargas oceânicas destrutivas. Para efeito de análise serão considerados 4 trechos, a saber: Trecho A: Município Jaboatão dos Guararapes Trecho B: Município do Recife Trecho C: Município de Olinda Trecho D: Município de Paulista A figura 7 apresenta os municípios da Região Metropolitana do Recife. 67 Areas Proactive Adaptations Reactive Adaptations Urban Natural Do not occur Alteration of vegetal cover. Migration and/or recuperation of damp areas Creation of natural protection areas. Contingency plans. Monitoring programme. Alter construction specifications; Alter technical norms. Alter plans for urban land use. Coastal macrozoning. Subsidies and compensation measures. Building of coastal protection structures. Beach widening. Construction of sea walls and barriers. Reinforcement and reconstruction of Urban infrastructure. Public sector Arrange insurance. Be more flexible in construction projects. Alteration of industrial and port projects. Alteration of insurance premiums. Modification to economic use of the coastline. Development of new services and technologies to confront rsl. Private sector Tabela 4: Resumo das principais ações de adaptação das zonas costeiras frente a ENO. As soluções ambientais eficazes passam necessariamente pela aprovação e participação social. A articulação política será sempre um fator importante para a transformação da sociedade e para a superação dos desafios coletivos. Contudo, é preciso reconhecer que a mobilização social requer um planejamento abrangente e que contemple prio- ridades temáticas, prazos, investimentos e principalmente uma estratégia que estimule a auto sustentação do processo uma vez iniciado. A adaptação das zonas costeiras urbanizadas de uma forma eficaz e rápida, frente a ENO, depende da participação efetiva da sociedade que irá se beneficiar com as intervenções projetadas. A sociedade só participa se reconhece os potenciais impactos da ENO, identifica a vulnerabilidade, percebe a ameaça e reconhece os meios de combate disponíveis. Este elenco de informações deve ser repassado para conhecimento público visando formar uma opinião pública mais próxima possível da realidade e necessidades locais. Os principais difusores da informação e formadores de opinião pública são os ambientalistas, ONG’s, professores, pesqui- sadores e jornalistas especializados na temática ambiental em questão. Os principais monitores das alterações ambientais da zona costeira são as comunidades de pescadores, surfistas, corpo de bombeiros, moradores da orla, e pesquisadores que trabalhem ou usufruam do litoral. Naturalmente que o início das ações em cidades de alta visibilidade social (Rio de Janeiro, Salvador, Florianópolis, Fortale- za) potencializariam a difusão das informações e da preocupação quanto as consequências da ENO. Ações que promovam uma maior visibilidade para o problema acarretam uma difusão do conhecimento junto a sociedade. Dentre as mais relevantes, citam- se: a) Mídia espontânea através da assessoria de imprensa pautando nos veículos de comunicação de massa (TV e jornais); b) Debates e ciclos de palestras patrocinados por jornais, revistas e empresas; c) Programas de TV debatendo e entrevistando pesquisadores e lideranças ambientais; d) Movimentos comunitários, de entidades de classe, e políticos chamando a atenção para o problema; e) Assessoramento parlamentar com intuito de promover novas normas, legislação ou pronunciamentos visando antecipar-se com ações preventivas de planejamento e de restrição ao mau uso do solo urbano; f) Identificação e fortalecimento de ONG’s, e entidades de classe, associação civil, clubes náuticos, sistemas portu- ários, centros de pesquisa e ensino que atuem diretamente com a questão da ENO. Por fim, deve haver uma entidade que possa coordenar e estimular a ação de forma integrada além de promover, monitorar e avaliar os resultados da mobilização social ao longo do litoral brasileiro. 6. MobilizaçÃo social Climate Change, extreme weather and climate events in Brazil Alves. D. (2008) Some perspectives on the human dimensions of environmental change in Amazônia. Phil. Trans. R. Soc. B 363. 1903–1909. (doi:10.1098/ rstb.2007.0020) // Aukland. L., Moura Costa. P. & Brown. S. (2003) A conceptual fra- mework and its application for addressing leakage: the case of avoided deforestation. Clim. Policy 3. 123–136. (doi:10.1016/S1469-3062(02)00065-7) // Aragão. L. E. O. C., Malhi. Y.. Barbier. N., Lima. A.. Shimabukuro. Y., Anderson. L. & Saatchi. S. (2008) Interactions between rainfall, deforestation and fires during recent years in the Bra- zilian Amazônia. Phil. Trans. R. Soc. B 363. 1779–1785. (doi:10.1098/rstb.2007. 0026) // Brown. I.F., W. Schroeder. A. Setzer. M. Maldonado. 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