Este sumário, aprovado em detalhe na quinta sessão do Grupo de Trabalho I do IPCC (Madri, 27 a 29 de novembro de 1995), representa a declaração do IPCC, acordada formalmente, sobre o conhecimento atual da ciência da mudança do clima.

Avanços consideráveis foram feitos no conhecimento da ciência da mudança do clima1 desde 1990 e novos dados e análises encontram-se disponíveis.

As concentrações de gases de efeito estufa continuam aumentando

Os aumentos das concentrações de gases de efeito estufa desde a época pré-industrial (ou seja, desde cerca de 1750) conduziram a um forçamento radiativo2 positivo do clima, que tende a aquecer a superfície e produzir outras mudanças climáticas.

• As concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa, entre outros, dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), aumentaram de forma significativa: em cerca de 30%, 145% e 15% respectivamente (valores para 1992). Essas tendências podem ser atribuídas em grande parte às atividades humanas, sobretudo o uso de combustíveis fósseis, a mudança no uso da terra e a agricultura.

• As taxas de crescimento das concentrações de CO2, CH4 e N2O estavam baixas no início da década de 90. Embora não se possa explicar por completo essa variação aparentemente natural, os dados recentes indicam que as taxas de crescimento podem ser comparadas, na atualidade, à média das da década de 80.

• O forçamento radiativo direto dos gases de efeito estufa de vida longa (2,45 Wm-2) deve-se essencialmente aos aumentos das concentrações de CO2 (1,56 Wm-2), CH4 (0,47 Wm-2) e N2O (0,14 Wm-2) (valores para 1992).

• Muitos gases de efeito estufa permanecem na atmosfera durante muito tempo (de várias décadas a séculos, no caso do CO2 e do N2O) afetando, portanto, o forçamento radiativo em longas escalas de tempo.

• O forçamento radiativo direto devido aos CFCs e HCFCs em conjunto é de 0,25 Wm-2. Entretanto, seu forçamento radiativo líquido é reduzido em cerca de 0,1 Wm-2 em conseqüência da sua participação na destruição do ozônio estratosférico, que produz um forçamento radiativo negativo.

• O aumento das concentrações de CFCs, mas não de HCFCs, caiu para quase zero. Tanto as concentrações de CFCs como as de HCFCs, e a conseqüente destruição do ozônio, devem diminuir substantivamente até 2050 por meio da implementação do Protocolo de Montreal e seus Ajustes e Emendas.

• Atualmente, alguns gases de efeito estufa de vida longa (em particular os HFCs (substitutos do CFC), os PFCs e o SF6) contribuem pouco para o forçamento radiativo, mas o crescimento previsto desses gases pode contribuir em muitos pontos percentuais para o forçamento radiativo no século 21.

• Se as emissões de dióxido de carbono se mantivessem próximas aos níveis atuais (1994), gerariam uma taxa quase constante de aumento das concentrações atmosféricas por pelo menos dois séculos, alcançando cerca de 500 ppmv (quase o dobro da concentração pré-industrial de 280 ppmv) até o final do século 21.

• Uma série de modelos do ciclo do carbono indicam que só se poderia atingir a estabilização das concentrações atmosféricas de CO2 em 450, 650 ou 1000 ppmv se as emissões antrópicas globais de CO2 caíssem para os níveis de 1990 em até, respectivamente, cerca de 40, 140 ou 240 anos e baixassem de forma considerável para níveis inferiores aos de 1990 subseqüentemente.

• Qualquer estabilização final da concentração depende mais das emissões antrópicas de CO2 acumuladas da atualidade até a época da estabilização, do que da forma como essas emissões mudem no período. Isso significa que, para um dado valor de concentração estabilizada, emissões mais elevadas nas primeiras décadas exigem emissões mais baixas posteriormente. Entre os vários casos de estabilização estudados, a estabilização em 450, 650 ou 1000 ppmv de emissões antrópicas acumuladas no período de 1991 a 2100 é de 630 GtC3, 1030 GtC e 1410 GtC respectivamente (cerca de 15% em cada caso). Para fins de comparação, as emissões acumuladas correspondentes dos cenários de emissões IS92 do IPCC variam de 770 a 2190 GtC.

• A estabilização das concentrações de CH4 e N2O nos níveis atuais supõe reduções das emissões antrópicas de 8% e mais de 50% respectivamente.

• Há evidência de que as concentrações de ozônio troposférico no Hemisfério Norte aumentaram desde o período pré-industrial devido à atividade humana, produzindo um forçamento radiativo positivo. Esse forçamento ainda não está bem caracterizado, mas estima-se ser em torno de 0,4 Wm-2 (15% do qual é proveniente dos gases de efeito estufa de vida longa). Contudo, as observações feitas nas últimas décadas mostram que a tendência de crescimento diminuiu significativamente ou parou.

Os aerossóis antrópicos tendem a produzir forçamentos radiativos negativos

• Os aerossóis troposféricos (partículas microscópicas em suspensão no ar) resultantes da queima de combustíveis fósseis, da queima de biomassa e de outras fontes provocaram um forçamento negativo direto de cerca de 0,5 Wm-2, como média global, e possivelmente também um forçamento negativo indireto de magnitude semelhante. Enquanto o forçamento negativo concentra-se em regiões específicas e áreas subcontinentais, pode ter efeitos de escala continental a hemisférica sobre os padrões do clima.

• Localmente, o forçamento dos aerossóis pode ser grande o bastante para mais do que compensar o forçamento positivo devido aos gases de efeito estufa.

• Ao contrário dos gases de efeito estufa de vida longa, a vida dos aerossóis antrópicos na atmosfera é muito curta, portanto, seu forçamento radiativo ajusta-se rapidamente aos aumentos ou reduções das emissões.

O clima mudou no século passado

Em qualquer localidade, as variações interanuais no clima podem ser grandes, mas as análises de dados meteorológicos e de outros dados relativos a áreas extensas e períodos de tempo de décadas ou mais forneceram evidência de algumas mudanças sistemáticas importantes:

• A temperatura média global do ar na superfície aumentou em torno de 0,3 a 0,6ºC desde o final do século 19; outros dados disponíveis desde 1990 e as reanálises feitas desde então não mudaram de forma significativa essa variação da estimativa de aumento.

• Os últimos anos têm estado entre os mais quentes desde 1860, ou seja, no período de registro instrumental, apesar do efeito de esfriamento causado pela erupção vulcânica do Monte Pinatubo em 1991.

• As temperaturas terrestres durante a noite, em geral, aumentaram mais do que as temperaturas durante o dia.

• As mudanças regionais também são evidentes. Por exemplo, o aquecimento recente foi maior nos continentes de latitude média no inverno e na primavera, com algumas áreas de esfriamento, como o Oceano Atlântico Norte. A precipitação aumentou sobre a terra nas altas latitudes do Hemisfério Norte, principalmente durante a estação fria.

• O nível global do mar subiu entre 10 e 25 cm nos últimos 100 anos e boa parte desse aumento pode estar relacionada com o aumento da temperatura média global.

• São inadequados os dados para determinar se aconteceram mudanças globais consistentes na variabilidade climática ou nos extremos climáticos no século 20. Em escalas regionais, há evidência clara de mudanças em alguns indicadores dos extremos e da variabilidade climática (por exemplo, menos geadas em várias áreas extensas; um aumento da proporção de chuvas de eventos extremos em estados contíguos dos EUA). Algumas dessas mudanças deram-se em direção a uma maior variabilidade; outras em direção a uma menor variabilidade.

• A persistente fase de aquecimento do El Niño/Oscilação Sul de 1990 a meados de 1995 (que provocou secas e enchentes em muitas áreas) foi incomum no contexto dos últimos 120 anos.

O balanço das evidências sugere uma influência humana discernível sobre o clima global

Qualquer efeito induzido pelo homem sobre o clima irá sobrepor-se ao "ruído de fundo" da variabilidade climática natural, resultante tanto de flutuações internas como de causas externas, como a variabilidade solar ou as erupções vulcânicas. Os estudos de detecção e atribuição tentam distinguir as influências antrópicas das naturais. A "detecção da mudança" é o processo de demonstrar que uma mudança observada no clima é altamente incomum do ponto de vista estatístico, mas sem fornecer a razão dessa mudança. A "atribuição" é o processo de estabelecer relações de causa e efeito, incluindo o teste de hipóteses conflitantes.

Desde o Relatório do IPCC de 1990, avanços consideráveis foram feitos nas tentativas de distinguir-se entre as influências naturais e as antrópicas sobre o clima. Esse avanço foi possível com a inclusão dos efeitos dos aerossóis de sulfato, além dos gases de efeito estufa, permitindo, então, a produção de estimativas mais realistas do forçamento radiativo induzido pelo homem. Essas estimativas foram, então, utilizadas em modelos climáticos para fornecer simulações mais completas do "sinal" da mudança do clima induzida pelo homem. Além disso, novas simulações com modelos acoplados atmosfera-oceano forneceram informações importantes sobre a variabilidade climática interna natural em uma escala de tempo de décadas a séculos. Uma outra área em que houve grandes avanços foi a mudança de foco dos estudos das mudanças globais médias para as comparações de padrões espaciais e temporais modelados e observados da mudança do clima.

Os resultados mais importantes relacionados com as questões de detecção e atribuição são:

• A pouca evidência existente de proxy de indicadores climáticos sugere que a temperatura média global do século 20 é, pelo menos, tão alta quanto a de qualquer outro século desde pelo menos 1400 d.C. Dados relativos ao período anterior a 1400 são esparsos demais para possibilitar uma estimativa confiável da temperatura média global.

• As avaliações da significação estatística da tendência observada na temperatura média global do ar na superfície no último século utilizaram várias estimativas novas da variabilidade natural forçada interna e externamente. Essas estimativas derivam de dados instrumentais, paleodados, modelos climáticos simples e complexos e modelos estatísticos ajustados para as observações. A maioria desses estudos detectou uma mudança significativa e mostra ser improvável que a tendência de aquecimento observada seja de origem inteiramente natural.

• Evidências recentes mais convincentes da atribuição de um efeito das atividades humanas sobre o clima estão emergindo a partir dos estudos com base em padrões, nos quais a modelagem da resposta climática ao forçamento combinado dos gases de efeito estufa e aerossóis de sulfato antrópicos é comparada a padrões geográficos, sazonais e verticais da mudança da temperatura atmosférica. Esses estudos mostram que tais correspondências de padrão aumentam com o tempo, como é de se esperar à medida que aumenta em força um sinal antrópico. Além disso, é muito baixa a probabilidade de que essas correspondências pudessem ocorrer por acaso como resultado apenas da variabilidade interna natural. Os padrões verticais da mudança também não coincidem com os esperados do forçamento solar e vulcânico.

• Nossa capacidade de quantificar a influência humana sobre o clima global é limitada atualmente porque o sinal esperado ainda está emergindo do ruído da variabilidade natural e porque há incertezas em relação a fatores essenciais. Esses fatores compreendem a magnitude e os padrões da variabilidade natural de longo prazo e o padrão de evolução no tempo do forçamento das mudanças nas concentrações de gases de efeito estufa e aerossóis e a resposta a essas mudanças, além das mudanças na superfície terrestre. Contudo, o balanço das evidências sugere que há uma influência humana discernível sobre o clima global.

O clima deve continuar mudando no futuro

O IPCC desenvolveu uma série de cenários, IS92a-f, de emissões precursoras de gases de efeito estufa e aerossóis no futuro com base em suposições acerca do crescimento populacional e econômico, do uso da terra, das mudanças tecnológicas, da disponibilidade de energia e do mix de combustíveis (estrutura de consumo de combustíveis) durante o período de 1990 a 2100. Entendendo-se o ciclo global do carbono e a química atmosférica, essas emissões podem ser usadas para projetar as concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa e aerossóis e a perturbação do forçamento radiativo natural. Os modelos climáticos podem então ser utilizados para desenvolver projeções do clima no futuro.

• O realismo crescente das simulações do clima atual e passado feitas por modelos climáticos acoplados atmosfera-oceano aumentou nossa confiança no uso desses modelos para projetar a mudança do clima no futuro. Incertezas importantes ainda permanecem mas foram levadas em conta no conjunto completo de projeções da temperatura média global e da mudança no nível do mar.

• Para o cenário médio de emissões do IPCC, IS92a, adotando-se a "melhor estimativa" da sensibilidade climática4 e incluindo-se os efeitos dos aumentos futuros dos aerossóis, os modelos projetam um aumento da temperatura média global do ar na superfície, relativo a 1990, de cerca de 2ºC até 2100. Essa estimativa é aproximadamente um terço inferior à "melhor estimativa" em 1990. Isso se deve primeiramente aos cenários de emissões mais baixas (em particular para o CO2 e os CFCs), à inclusão do efeito de esfriamento dos aerossóis de sulfato e aos aperfeiçoamentos no tratamento do ciclo do carbono. A combinação do cenário de emissões mais baixas do IPCC (IS92c) com um valor "baixo" de sensibilidade climática e a inclusão dos efeitos das mudanças futuras nas concentrações de aerossóis conduzem a um aumento projetado de cerca de 1ºC até 2100. A projeção correspondente para o cenário mais alto do IPCC (IS92e), junto com um valor "alto" de sensibilidade climática, produz um aquecimento de cerca de 3,5ºC. Em todos os casos, a taxa média de aquecimento seria provavelmente maior do que qualquer uma observada nos últimos 10.000 anos, mas as mudanças reais de anos a décadas incluiriam uma variabilidade natural considerável. As mudanças nas temperaturas regionais poderiam divergir bastante do valor médio global. Devido à inércia térmica dos oceanos, somente 50% a 90% da mudança final na temperatura de equilíbrio teria se realizado até 2100 e a temperatura continuaria aumentando após 2100, mesmo se as concentrações de gases de efeito estufa já estivessem estáveis.

• O nível médio do mar deve aumentar em conseqüência da expansão térmica dos oceanos e do derretimento de geleiras e mantos de gelo. Para o cenário IS92a, adotando-se as "melhores estimativas" da sensibilidade climática e da sensibilidade do derretimento do gelo ao aquecimento, e incluindo-se os efeitos das mudanças futuras nos aerossóis, os modelos projetam um aumento do nível do mar de aproximadamente 50 cm de agora até 2100. Essa estimativa é cerca de 25% inferior à "melhor estimativa" em 1990, devido à projeção mais baixa da temperatura, mas também refletindo os aperfeiçoamentos nos modelos climáticos e de derretimento do gelo. Combinando-se o cenário de emissões mais baixas (IS92c) com as "baixas" sensibilidades climáticas e de derretimento do gelo e incluindo-se os efeitos dos aerossóis, tem-se uma projeção do aumento do nível do mar de cerca de 15 cm de agora até 2100. A projeção correspondente para o cenário de emissões mais altas (IS92e), com as "altas" sensibilidades climáticas e de derretimento do gelo, gera um aumento do nível do mar de aproximadamente 95 cm do presente até 2100. O nível do mar continuaria a subir com uma taxa semelhante nos séculos após 2100, mesmo se as concentrações de gases de efeito estufa já estivessem estabilizadas e continuaria subindo até mesmo depois do período de estabilização da temperatura média global. As mudanças regionais do nível do mar podem diferir do valor médio global devido ao movimento da terra e a mudanças nas correntes oceânicas.

• São mais confiáveis as projeções de escala hemisférica a continental dos modelos climáticos acoplados atmosfera-oceano do que as projeções regionais, que continuam pouco confiáveis. Confia-se mais nas projeções de temperatura do que nas de mudanças hidrológicas.

• Todas as simulações dos modelos, quer tenham sido forçadas com maiores concentrações de gases de efeito estufa e aerossóis ou com maiores concentrações apenas de gases de efeito estufa, apresentam as seguintes características: maior aquecimento da superfície da terra do que do mar no inverno; um aquecimento máximo da superfície nas altas latitudes norte no inverno, pouco aquecimento da superfície do Ártico no verão; um maior ciclo hidrológico médio global e maior precipitação e umidade do solo nas altas latitudes durante o inverno. Todas essas mudanças estão associadas com mecanismos físicos identificáveis.

• Além disso, a maioria das simulações mostra uma redução da força da circulação termohalina no Atlântico Norte e uma redução generalizada da variação da temperatura durante o dia. Essas características também podem ser explicadas em termos de mecanismos físicos identificáveis.

• Os efeitos direto e indireto dos aerossóis antrópicos têm um papel importante nas projeções. Geralmente, a magnitude das mudanças de temperatura e precipitação é menor quando os efeitos dos aerossóis são representados, especialmente nas latitudes médias norte. Observe que o efeito do esfriamento provocado pelos aerossóis não é uma compensação simples do efeito do aquecimento provocado pelos gases de efeito estufa, mas afeta de forma significativa alguns dos padrões de escala continental da mudança do clima, mais notadamente no hemisfério em que é verão. Por exemplo, os modelos que consideram apenas os efeitos dos gases de efeito estufa geralmente projetam um aumento da precipitação e da umidade do solo na região de monções do verão asiático, enquanto os modelos que incluem, além disso, alguns dos efeitos dos aerossóis sugerem que a precipitação de monções pode diminuir. A distribuição espacial e temporal dos aerossóis influencia muito as projeções regionais, que são, portanto, mais incertas.

• Um aquecimento geral deve produzir um aumento da ocorrência de dias extremamente quentes e uma redução da ocorrência de dias extremamente frios.

• Temperaturas mais quentes conduzirão a um ciclo hidrológico mais vigoroso; o que se traduz em perspectivas de secas e/ou enchentes mais severas em alguns lugares e menos severas em outros. Vários modelos indicam um aumento na intensidade da precipitação, sugerindo a possibilidade de eventos de chuva mais extremos. O conhecimento atual é insuficiente para afirmar se haverá qualquer mudança na ocorrência ou distribuição geográfica de tempestades severas, como por exemplo, ciclones tropicais.

• Uma mudança rápida e constante do clima poderia mudar o equilíbrio competitivo entre as espécies e até mesmo acarretar a morte de florestas, alterando a absorção e a emissão terrestre de carbono. A magnitude é incerta, mas poderia ser entre zero e 200 GtC nos próximos um ou dois séculos, dependendo do ritmo da mudança do clima.

Ainda há muitas incertezas

Atualmente, muitos fatores limitam nossa capacidade de projetar e detectar a mudança do clima no futuro. Em particular, para reduzir as incertezas é necessário dar prioridade ao aprofundamento dos seguintes tópicos:

• estimativa das emissões futuras e do ciclo biogeoquímico (incluindo fontes e sumidouros) dos gases de efeito estufa, aerossóis e precursores de aerossóis, e projeções de concentrações futuras e propriedades radiativas;

• representação dos processos climáticos nos modelos, em especial os feedbacks das nuvens, dos oceanos, do gelo marinho e da vegetação, a fim de melhorar as projeções das taxas e dos padrões regionais da mudança do clima;

• coleta sistemática de observações de longo prazo instrumentais e proxy das variáveis do sistema climático (por exemplo, radiação solar, componentes do balanço de energia da atmosfera, ciclos hidrológicos, características oceânicas e mudanças nos ecossistemas) para fins de teste dos modelos, avaliação da variabilidade temporal e regional e para estudos de detecção e atribuição.

Mudanças futuras inesperadas, rápidas e de grandes proporções no sistema climático (como as que ocorreram no passado) são, por natureza, difíceis de prever. Isso implica que as mudanças futuras no clima também podem envolver "surpresas". Elas surgem, em particular, da natureza não-linear do sistema climático. Quando forçados rapidamente, os sistemas não-lineares ficam especialmente sujeitos a um comportamento imprevisto. Avanços podem ser feitos pesquisando processos não-lineares e subcomponentes do sistema climático. Exemplos de tal comportamento não-linear são as mudanças rápidas de circulação no Atlântico Norte e os feedbacks associados a mudanças nos ecossistemas terrestres. 

1 O termo mudança do clima, conforme utilizado pelo Grupo de Trabalho I do IPCC, refere-se a qualquer mudança no clima ao longo do tempo devida à variabilidade natural ou à atividade humana. Esse uso difere do adotado na Convenção-Quadro sobre Mudança do Clima, na qual o termo refere-se a uma mudança no clima que seja atribuída direta ou indiretamente à atividade humana e que altere a composição da atmosfera global, sendo suplementar à variabilidade climática natural observada ao longo de períodos comparáveis de tempo.

2 Uma medida simples da importância de um mecanismo potencial de mudança do clima. O forçamento radiativo é a perturbação do balanço de energia do sistema Terra-atmosfera (em watts por metro quadrado [Wm-2]).

3 1 GtC = 1 bilhão (109) de toneladas de carbono.

4 Nos relatórios do IPCC, a sensibilidade climática normalmente refere-se à mudança (de equilíbrio) de longo prazo na temperatura média global da superfície, em seguida à duplicação da concentração atmosférica de CO2 equivalente. Em termos mais gerais, refere-se à mudança na temperatura de equilíbrio do ar na superfície, em seguida à mudança de uma unidade no forçamento radiativo (ºC/Wm-2).