Cientistas e estudantes liderados pela University of Colorado Boulder e Rutgers University estão calculando os impactos ambientais e humanos de uma potencial guerra nuclear usando as ferramentas científicas mais sofisticadas disponíveis.

Os pesquisadores principais, O professor Brian Toon da CU Boulder e o professor Alan Robock da Rutgers, têm estudado a ameaça em profundidade por décadas. Eles estavam entre os primeiros cientistas a formular a teoria do "inverno nuclear", que indicou que uma guerra nuclear entre dois países poderia esfriar partes do planeta e desencadear fome e inanição em massa, mesmo em nações não envolvidas na guerra.

Em 1983, Toon, Robock e outros - incluindo Carl Sagan da Cornell University - seguiram os passos do cientista holandês Paul Crutzen e do agora aposentado professor de CU Boulder, John Birks, que publicou um estudo de 1982 concluindo que a fumaça das florestas em chamas, cidades e reservas de petróleo causadas por explosões nucleares bloqueariam a luz do sol e resfriariam a Terra. O jornal de inverno nuclear de 1983, que Toon foi coautor, foi publicado em Ciência e chamou a atenção mundial de cientistas, políticos e o público.

"Acho surpreendente e frustrante que os potenciais efeitos catastróficos de uma guerra nuclear tenham desaparecido do radar de muitas pessoas após as discussões de inverno nuclear que começaram no início dos anos 1980, "disse Toon." Um dos nossos objetivos para este estudo é informar às pessoas o quão perigosas essas armas são, fornecendo uma análise científica sólida dos problemas. "

Ameaça contínua de 'inverno nuclear'

O novo estudo irá calcular em detalhes, pela primeira vez, os impactos da guerra nuclear na agricultura e na cadeia alimentar oceânica e nos humanos, incluindo disponibilidade de alimentos e atividade de migração, disse Toon, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial de CU Boulder. A equipe está usando vários cenários para calcular quanta fumaça produzida por incêndios em cidades modernas iniciadas por explosões nucleares seria produzida por tempestades de fogo urbanas e seus combustíveis disponíveis, Toon disse.

“O fator mais importante é a quantidade de fumaça que seria gerada a partir de incêndios iniciados por detonações nucleares em cidades e áreas industriais e elevada para a alta atmosfera, "disse Robock, um distinto professor do Departamento de Ciência Ambiental da Rutgers. "Pela primeira vez, vamos modelar os incêndios e tempestades de fogo, usando estimativas detalhadas do que queimaria, com base em novos cenários credíveis de como uma guerra nuclear pode ser travada. "

Embora o arsenal nuclear global tenha sido reduzido em cerca de 75 por cento após o fim da Guerra Fria na década de 1980, ainda existem cerca de 15, 000 armas nucleares distribuídas entre nove nações. Embora os Estados Unidos e a Rússia tenham a maior parte das armas, os outros membros do "Clube Nuclear" do mundo são a Grã-Bretanha, China, França, Israel, Paquistão, Índia e Coréia do Norte.

Toon enfatizou que as ameaças de um incidente nuclear não diminuíram e podem surgir de falhas de comunicação, pânico internacional, hacking ou mau funcionamento do computador, terrorismo ou ação de um líder desonesto de uma nação nuclear. Coréia do Norte, que tem de 10 a 20 armas nucleares, continua a ostentar seu poder militar - mais recentemente com o lançamento de um míssil balístico intercontinental que se acredita ser capaz de atingir o Alasca ou o Havaí - que foi condenado por muitas nações, incluindo os EUA, Rússia e China.

Supercomputadores, modelos climáticos contam uma história de guerra nuclear

A equipe está usando supercomputadores e modelos climáticos sofisticados desenvolvidos pelo Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) em Boulder para calcular a quantidade de combustíveis de fogo nas principais cidades e quanta fumaça pode ser produzida por explosões nucleares. Os pesquisadores também estão usando modelos agrícolas e de comércio mundial de alimentos para avaliar o impacto sobre as safras de uma guerra nuclear em potencial e a possibilidade de fome generalizada.

"Cálculos mostram que há comida suficiente no planeta para alimentar as pessoas por cerca de 60 dias, e uma cidade média tem comida suficiente para alimentar os residentes por apenas sete dias, "disse Toon, também professor do departamento de ciências atmosféricas e oceânicas (ATOC). “O funcionamento da nossa sociedade é baseado em grande parte na nossa capacidade de transportar alimentos, combustível e outros bens - atividades que seriam severamente afetadas por uma guerra nuclear. "

Em 2016, Robock e Toon escreveram um artigo de comentário no The New York Times intitulado Vamos acabar com o perigo de um inverno nuclear. Nele, eles apontam para seu estudo de 2007 sobre o impacto potencial de uma guerra nuclear entre a Índia e o Paquistão, com cada país detonando 50 bombas do tamanho de Hiroshima.

Um resultado? A fumaça das explosões faria as temperaturas despencar, causando trigo, arroz, a produção de milho e soja deve ser reduzida globalmente em 10 a 40 por cento por cinco anos. As explosões também causariam uma redução severa da camada de ozônio da Terra, prejudicando a saúde humana e o meio ambiente, disse Toon.

O novo projeto é financiado por um período de três anos, Doação de US $ 3 milhões do Open Philanthropy Project, com sede em San Francisco. A Open Philanthropy concentra-se no financiamento de projetos em quatro categorias amplas:política dos EUA, riscos catastróficos globais, pesquisa científica, e saúde global e desenvolvimento.

Alunos envolvidos em pesquisa

Como parte do esforço de Open Philanthropy, O professor Yunping Xi da UC Boulder e seus alunos avaliarão a quantidade de material de construção inflamável em cidades modernas em várias partes do mundo, bem como os conteúdos inflamáveis ​​em tais edifícios. A professora Julie Lundquist da CU Boulder e seus alunos usarão modelos sofisticados de previsão e pesquisa meteorológica desenvolvidos no NCAR para executar simulações de computador sobre como o terreno e a rugosidade da superfície podem impactar o comportamento do fogo após uma detonação nuclear.

Robock está trabalhando com vários alunos de pós-graduação, incluindo Joshua Coupe, que estará ajudando na modelagem climática. Outro de seus alunos de graduação, Guangoh Jheong, trabalhará em modelagem agrícola com o pesquisador de pós-doutorado da University of Chicago, Florian Zabel. O professor associado da Rutgers, Gal Hochman, e o estudante de pós-graduação Hainan Zhang trabalharão na modelagem econômica para o esforço, disse Robock.

Cientistas do NCAR Charles Bardeen e Michael Mills, ambos receberam seus diplomas de doutorado na CU Boulder, usará os mais recentes modelos de clima atmosférico e de aerossol desenvolvidos no centro para entender melhor a resposta do sistema climático à fuligem dos incêndios. Com base no conhecimento científico atual, alguns podem acabar na estratosfera de 10 a 30 milhas acima da superfície da Terra e permanecer no ar por anos ou mesmo décadas, disse Toon.

Trabalhando com Toon, Bardeen e Mills - que anteriormente colaboraram com ele em simulações de inverno nuclear - irão rastrear as injeções de gases e aerossóis de incêndios na cidade, calculando seu transporte, remoção e a interação das partículas com nuvens, luz solar e clima entrantes.

Além disso, A professora assistente Nicole Lovenduski da UC Boulder e os alunos estudarão como a cadeia alimentar oceânica pode mudar em resposta à perturbação climática e ao aumento da radiação ultravioleta das explosões nucleares.

"Nosso trabalho fornecerá uma descrição muito mais clara das consequências humanitárias globais, apoiadas por cálculos de última geração sobre os incêndios, a mudança climática e o impacto na produção de alimentos, preços e restrições para uma série de possíveis guerras nucleares, "disse Robock.