Depois de uma onda de calor incomumente intensa, aguaceiro ou seca, Noah Diffenbaugh e seu grupo de pesquisa inevitavelmente recebem telefonemas e e-mails perguntando se as mudanças climáticas causadas pelo homem tiveram alguma influência.

"A pergunta está sendo feita pelo público em geral e por pessoas que estão tentando tomar decisões sobre como gerenciar os riscos de um clima em mudança, "disse Diffenbaugh, professor de ciência do sistema terrestre na Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais. "Obter uma resposta precisa é importante para tudo, desde agricultura até prêmios de seguro, para cadeias de abastecimento internacionais, ao planejamento de infraestrutura. "

No passado, os cientistas normalmente evitam vincular eventos climáticos individuais às mudanças climáticas, citando os desafios de separar a influência humana da variabilidade natural do clima. Mas isso está mudando.

"Na última década, houve uma explosão de pesquisas, ao ponto de vermos resultados divulgados poucas semanas depois de um grande evento, "disse Diffenbaugh, que também é membro sênior da família Kimmelman no Stanford Woods Institute for the Environment.

Em um novo estudo, publicado na edição desta semana da Proceedings of the National Academy of Sciences , Diffenbaugh e um grupo de atuais e ex-colegas de Stanford esboçam uma "estrutura" de quatro etapas para testar se o aquecimento global contribuiu para eventos climáticos recordes. O novo artigo é o mais recente em um campo florescente da ciência do clima, denominado "atribuição de eventos extremos, "que combina análises estatísticas de observações climáticas com modelos de computador cada vez mais poderosos para estudar a influência das mudanças climáticas em eventos climáticos extremos individuais.

Impressões digitais da mudança climática

A fim de evitar atribuir inadequadamente um evento às mudanças climáticas, os autores começaram com a suposição de que o aquecimento global não desempenhou nenhum papel, e então usou análises estatísticas para testar se essa suposição era válida. "Nossa abordagem é muito conservadora, "Diffenbaugh disse." É como a presunção de inocência em nosso sistema legal:o padrão é que o evento climático foi apenas azar, e um ônus da prova realmente alto é necessário para atribuir a culpa ao aquecimento global. "

Os autores aplicaram sua estrutura ao mais quente, eventos mais úmidos e secos que ocorreram em diferentes áreas do mundo. Eles descobriram que o aquecimento global das emissões humanas de gases de efeito estufa aumentou as chances dos eventos mais quentes em mais de 80 por cento da área da superfície do globo para a qual as observações estavam disponíveis. "Nossos resultados sugerem que o mundo não está exatamente no ponto em que cada evento quente registrado tem uma impressão digital humana detectável, mas estamos chegando perto, "Diffenbaugh disse.

Para os eventos mais secos e úmidos, os autores descobriram que a influência humana na atmosfera aumentou as chances em aproximadamente metade da área que possui observações confiáveis. "A precipitação é inerentemente mais ruidosa do que a temperatura, então esperamos que o sinal seja menos claro, "Diffenbaugh disse." Um dos sinais mais claros que vemos é um aumento nas chances de eventos de seca extrema nos trópicos. É aqui também que vemos o maior aumento nas chances de eventos quentes prolongados - uma combinação que representa riscos reais para comunidades e ecossistemas vulneráveis. "

A equipe de pesquisa de Stanford, que inclui uma série de ex-alunos e pós-doutorandos que se formaram em outras universidades, tem desenvolvido sua estrutura de eventos extremos nos últimos anos, com foco em eventos individuais, como a seca de 2012-2017 na Califórnia e as inundações catastróficas no norte da Índia em junho de 2013. No novo estudo, um dos principais objetivos era testar a capacidade de sua estrutura de avaliar eventos em várias regiões do mundo, e se estender além da temperatura e precipitação extremas, que tem sido a ênfase da maioria dos estudos de atribuição de eventos.

Casos de teste

Um caso de teste de alto perfil foi o gelo do mar Ártico, que diminuiu cerca de 40 por cento durante a temporada de verão nas últimas três décadas. Quando a equipe aplicou sua estrutura ao recorde da cobertura de gelo do mar Ártico observada em setembro de 2012, eles encontraram evidências estatísticas esmagadoras de que o aquecimento global contribuiu para a gravidade e a probabilidade das medições do gelo marinho em 2012. "A tendência no Ártico tem sido muito acentuada, e nossos resultados mostram que seria extremamente improvável atingir a extensão recorde de gelo marinho sem o aquecimento global, "Diffenbaugh disse.

Outro ponto forte de uma abordagem multifacetada, a equipe diz, é que pode ser usado para estudar não apenas as condições climáticas na superfície, mas também os "ingredientes" meteorológicos que contribuem para eventos raros. "Por exemplo, descobrimos que o padrão de pressão atmosférica que ocorreu na Rússia durante a onda de calor de 2010 tornou-se mais provável nas últimas décadas, e que o aquecimento global contribuiu para essas probabilidades, "disse o co-autor Daniel Horton, professor assistente da Northwestern University em Evanston, Illinois, e um ex-pós-doutorado no laboratório de Diffenbaugh que liderou pesquisas sobre a influência dos padrões de pressão atmosférica nos extremos de temperatura da superfície. "Se as chances de um ingrediente individual estão mudando - como os padrões de pressão que levam a ondas de calor - isso coloca o polegar na balança para o evento extremo."

Diffenbaugh vê a demanda por rigorosos, atribuição quantitativa de eventos crescendo nos próximos anos. "Quando você olha os dados históricos, não há dúvida de que o aquecimento global está acontecendo e que os extremos estão aumentando em muitas áreas do mundo, "disse ele." As pessoas tomam muitas decisões - a curto e longo prazo - que dependem do clima, portanto, faz sentido que eles queiram saber se o aquecimento global está tornando os eventos recordes mais prováveis. Como cientistas, queremos ter certeza de que eles são precisos, objetivo, informações transparentes para trabalhar quando eles tomam essas decisões. "