Quando se fala em mudanças climáticas, certas imagens vêm à mente – talvez ursos polares em blocos de gelo cada vez menores, recifes de corais sem cor ou furacões mais poderosos atingindo a costa.



Mas também está em jogo a segurança dos Estados Unidos e de outras nações. E se as pessoas ficarem desesperadas por comida? E se micróbios há muito adormecidos ganharem vida devido ao degelo do permafrost? E se a água e a eletricidade se tornarem escassas?

Esses são os tipos de perguntas que os pesquisadores do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico (PNNL) do Departamento de Energia fazem enquanto participam de uma série de fóruns nacionais. Os cientistas levantaram estas questões e muito mais em reuniões recentes da União Geofísica Americana (AGU), da Sociedade Meteorológica Americana e dos militares dos EUA.

Esta semana, enquanto o mundo celebra o Dia da Terra, mais de uma dúzia de cientistas do PNNL e outros estão reunidos na Conferência de Inovações em Resiliência Climática de Battelle (ICR 2024) em Washington, D.C., para discutir as alterações climáticas e o seu impacto. Descarbonização, armazenamento de energia, combustíveis limpos e implicações para a segurança nacional estão entre os temas discutidos pelos investigadores do PNNL.

“A segurança nacional tem muitas facetas directamente afectadas pelo clima”, disse Jill Brandenberger, oceanógrafa que faz parte do comité organizador do ICR e que lidera a investigação sobre segurança climática do Laboratório. “Envolve energia e água, o que pode ser mais óbvio, mas também segurança alimentar, infra-estruturas e saúde. Tudo isto é crítico para a segurança nacional e para a segurança humana em geral.”

A compreensão das mudanças começa com insights fundamentais sobre o clima. PNNL é o lar de Ruby Leung, cientista-chefe do Modelo de Sistema Terrestre em Exaescala de Energia (E3SM) do Departamento de Energia, um empreendimento sofisticado para modelar o clima e as interações humanas. O modelo, impressionante no âmbito dos dados que abrange, é o ponto de partida para muitos estudos científicos que exploram o futuro da Terra.

Ao mesmo tempo, o PNNL é um dos principais recursos do país em questões de segurança nacional, abordando uma série de ameaças tradicionais (como armas de destruição maciça) e ameaças emergentes para proteger os seus cidadãos.

Na AGU em dezembro passado, Brandenberger e seu colega Brian O'Neill reuniram esses dois temas e organizaram uma sessão especial sobre clima e segurança nacional. O'Neill, um cientista da Terra do Joint Global Change Research Institute (JGCRI), sugeriu que as condições sociais e económicas, e não apenas os perigos climáticos, são importantes para compreender os riscos de segurança decorrentes das alterações climáticas.

"Muitas vezes, a primeira tendência é fazer modelos climáticos, projetar eventos extremos e depois observar a vulnerabilidade da sociedade aos efeitos do clima sobre os alimentos, a água e outras questões", disse O'Neill, membro da Mesa Redonda de Segurança Climática das Academias Nacionais. . “Mas normalmente, essas questões são moldadas muito mais por outras condições subjacentes, como factores sociais e económicos – podem ser exacerbadas pelo clima, mas é crucial ter em conta a vulnerabilidade de base, independentemente do clima.”

Quando são considerados factores mais amplos para além do clima, O'Neill disse que não é de todo claro que o futuro será pior do que o presente, mesmo com um clima mais quente.

Em um comentário em Natureza Mudanças Climáticas , observou que factores como os níveis de pobreza, o rendimento e a educação têm melhorado em muitas partes do mundo e espera-se que continuem a melhorar. Embora existam certamente efeitos nocivos das alterações climáticas que não podem ser evitados, a melhoria das condições sociais provavelmente superará o aquecimento das condições climáticas em algumas partes do mundo.

“O clima tem uma influência direta nas dinâmicas sociais complexas e na situação geopolítica em todo o mundo”, acrescentou Todd Hay, que gere um projeto de cinco anos financiado pelo Departamento de Defesa para estudar as ameaças climáticas. “Podemos fundir os resultados dos modelos climáticos com sistemas de domínio humano de forma que os planejadores possam usar para tomar decisões que terão amplas consequências daqui a 10 ou 20 anos?”

Segurança alimentar no futuro

Stephanie Waldhoff, da JGCRI, está a olhar para a segurança alimentar – uma questão que vai muito além das preocupações sobre quais os alimentos que podem ser cultivados em ambientes mais quentes ou em áreas que sofrerão mais secas ou chuvas mais intensas.

Waldhoff analisou factores que poderiam contribuir para a segurança alimentar de uma nação – por exemplo, seca, rendimento, alianças globais e dependência de outras nações para o abastecimento alimentar. Em particular, ela estudou os níveis de rendimento que serão necessários para as pessoas satisfazerem as suas necessidades alimentares.

Os seus modelos mostram que provavelmente haverá mais alimentos disponíveis para as pessoas em África nas próximas décadas, em grande parte graças ao aumento dos rendimentos e à melhoria dos rendimentos agrícolas. Mas outras partes do mundo, como áreas da Índia, onde se espera que os rendimentos cresçam mais lentamente, têm maior probabilidade de sofrer escassez de alimentos.

“É preciso comer, mas à medida que os preços sobem, as pessoas gastarão mais em comida, comerão menos e mudarão o que comem, optando por alimentos mais baratos, mas menos nutritivos, e aumentando o valor que gastam em comida. insegurança", disse Waldhoff.

“Os grupos de baixos rendimentos terão de fazer concessões para obter alimentos, e isso pode exacerbar os resultados negativos noutros aspectos do bem-estar, como a segurança energética ou a habitação. Um aumento nos preços dos alimentos afecta as pessoas de forma muito diferente se ganharem 10 mil dólares por ano. ano em comparação com US$ 100.000 por ano."

Escurecer o sol

Ben Kravitz, da Universidade de Indiana, está explorando uma maneira de reduzir o aquecimento global, reduzindo a quantidade de luz solar que atinge a Terra. Uma abordagem para esta geoengenharia solar seria usar aeronaves para depositar minúsculas partículas conhecidas como aerossóis no alto da atmosfera, refletindo parte da luz solar para longe da Terra.

Kravitz discutiu potenciais preocupações globais e como os governos poderiam trabalhar juntos para lidar com as questões. Por exemplo, quem tomaria decisões sobre um esforço que afectaria todo o planeta? E se houver divergências – por exemplo, alguns locais onde um pouco mais de aquecimento poderia realmente ajudar a economia local versus grandes áreas do planeta que seriam prejudicadas?

“A geoengenharia é um tema volátil”, disse Kravitz. "Haveria vencedores e perdedores. Algumas pessoas acham o conceito assustador, mas as alterações climáticas também o são. As pessoas estão a começar a reconhecer que existe um compromisso. É um pensamento mágico pensar que vamos ficar abaixo de um aumento de 1,5°C". sem tomar medidas fortes."

Patógenos no permafrost

O aumento da temperatura já é real no Ártico, onde o permafrost está a derreter rapidamente. No ano passado, Brandenberger ajudou a organizar um Workshop sobre Patógenos e Permafrost onde especialistas discutiram os riscos potenciais do fenômeno. No topo da lista estão potenciais patógenos que podem ser liberados à medida que as temperaturas aumentam.

"Não vemos alguns desses patógenos há centenas ou mesmo milhares de anos. Não temos certeza com o que estamos lidando. Precisamos mapear os caminhos que os patógenos poderiam seguir para infectar plantas ou animais", disse Brandenberger. “Precisamos absolutamente entender melhor esse problema. Não podemos colocar isso na prateleira e dizer que não precisamos pensar sobre isso”.

Uma preocupação adicional é a qualidade da água, à medida que o gelo e a neve congelados se transformam em água. Ser capaz de identificar micróbios que talvez nunca tenham sido vistos será fundamental para manter o abastecimento de água seguro para tropas, cientistas e outros. Detectar e identificar patógenos desconhecidos e determinar se eles são amigos ou inimigos é um ponto forte de longa data do PNNL.

A colega de Brandenberger, Becky Hess, está estudando os micróbios que podem ser encontrados no permafrost descongelado. Outras equipes encontraram fragmentos de genes de múltiplas bactérias no permafrost descongelado. Hess está estudando o permafrost a 45 metros abaixo da superfície para ver se bactérias há muito adormecidas ainda poderão estar vivas quando o permafrost derreter.

“As alterações climáticas estão a apresentar novos desafios em muitas frentes – não há lugar na Terra que não seja afetado, incluindo o solo sob os nossos pés”, disse Brandenberger. "O Dia da Terra oferece uma oportunidade para considerar como nos preparar para as mudanças climáticas, incluindo os desafios colocados à segurança nacional. Os modelos que estamos a construir são concebidos para antecipar as mudanças e os impactos que podem ter no ambiente e na sociedade, que por sua vez têm impacto na segurança nacional."

Informações do diário: Mudanças Climáticas da Natureza

Fornecido pelo Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico