Avaliar estratégias de mitigação baseadas em terra para alcançar as metas climáticas de 2°C
Crédito:Universidade Nacional de Singapura O aquecimento global representa uma ameaça significativa aos ecossistemas, sociedades e economias em todo o mundo. Nas últimas décadas, foi estabelecido um objectivo de política climática internacional de limitar o aquecimento global a 2°C acima dos níveis pré-industriais. O objetivo era evitar impactos graves e irreversíveis ao meio ambiente.
Acordos internacionais como o Acordo de Paris e quadros políticos, incluindo mecanismos de precificação do carbono, desempenham um papel fundamental na consecução deste objetivo. As decisões climáticas são muitas vezes orientadas por informações e dados obtidos a partir de quadros de simulação e modelização, uma vez que permitem aos decisores políticos avaliar os potenciais impactos de várias opções políticas, compreender a dinâmica do sistema climático e avaliar a eficácia de diferentes estratégias de mitigação e adaptação.
Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor assistente He Xiaogang, da NUS Engenharia Civil e Ambiental, aplicou esta abordagem ao planejamento futuro do uso da terra e às decisões políticas destinadas a mitigar as mudanças climáticas.
Especificamente, avaliaram as implicações biogeofísicas e biogeoquímicas de dois cenários de mitigação baseados em terra, utilizando uma estrutura de modelação integrada. O trabalho deles foi publicado recentemente no Proceedings of the National Academy of Sciences .
Os processos biogeofísicos influenciam o ambiente físico, incluindo mudanças na energia, umidade e movimentos do ar na atmosfera. Estes processos interagem com processos biogeoquímicos conduzidos pela terra, como o sequestro de carbono, onde ecossistemas naturais como florestas e oceanos capturam e armazenam dióxido de carbono atmosférico.
Ao mesmo tempo, os processos biogeoquímicos podem influenciar as mudanças de energia e umidade na atmosfera. Juntos, estes processos desempenham papéis críticos na regulação do clima da Terra. Compreender estes processos é, portanto, essencial ao desenvolver estratégias eficazes para mitigar as alterações climáticas ou permitir que os ecossistemas ou a sociedade se adaptem às alterações climáticas.
No estudo do Asst Prof He, uma estrutura integrada de modelagem do sistema humano-Terra foi aplicada a dois cenários de mitigação – bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS) e reflorestamento e florestamento (re/florestamento) – para investigar seu impacto no sumidouro de carbono terrestre e clima.
Diferenças espaciais na média anual média Cnet entre SSP226Lu-BIOCROP e SSP126Lu-REFOREST. Crédito:Anais da Academia Nacional de Ciências (2024). DOI:10.1073/pnas.2306775121
BECCS explora a bioenergia (energia derivada da biomassa) em combinação com tecnologias de captura e armazenamento de carbono. Evidências crescentes indicam que existem possíveis consequências não intencionais da expansão da bioenergia em grande escala, incluindo emissões de carbono induzidas pelo cultivo de bioenergia e estresse hídrico exacerbado. Tais consequências podem superar os benefícios projetados de remoção de carbono do BECCS.
Da mesma forma, a resposta biogeofísica à reflorestação em algumas regiões pode influenciar os microclimas locais, modificar os ciclos da água e influenciar a absorção e reflexão da radiação solar. Isto pode compensar os benefícios climáticos do sequestro de carbono florestal. Tais medidas de mitigação podem, no entanto, ser optimizadas se aplicadas estrategicamente, para maximizar os seus benefícios ambientais.
Dois cenários co-desenvolvidos foram explorados. Especificamente, SSP226Lu-BIOCROP, que se concentra na expansão da bioenergia, e SSP126Lu-REFOREST, que avalia o re/florestamento. Estes cenários são caminhos alternativos de mitigação baseados em terra que se baseiam nos Caminhos Socioeconómicos Partilhados (SSPs), que são cenários de alterações climáticas de mudanças socioeconómicas globais projectadas até 2100, conforme definido no Sexto Relatório de Avaliação do IPCC.
Em sua avaliação, Asst Prof He descobriu que o sumidouro efetivo de carbono (Cnet ) associado ao SSP126Lu-REFOREST é fortemente dependente da capacidade das condições ambientais de apoiar o crescimento florestal nas regiões re/florestadas projetadas.
Regiões como a região central dos Estados Unidos e a Europa apresentam pequenos ou nenhuns ganhos de carbono nas regiões re/florestadas, uma vez que se prevê que não apoiem o crescimento de árvores, enquanto regiões como o Sudeste Asiático, a África Central e a América do Sul têm ganhos de carbono muito maiores como eles exibem um crescimento florestal bem-sucedido.
Além disso, a Crede para SSP226Lu-BIOCROP depende fortemente de suposições relacionadas ao progresso e avanços tecnológicos do BECCS. Por exemplo, SSP226Lu-BIOCROP exibe uma variação maior para Cnet devido a incertezas no rendimento futuro da biomassa, na tecnologia de conversão de energia e na eficácia da captura e armazenamento de carbono (CCS).
Estipula-se que os rápidos avanços tecnológicos no rendimento de biomassa, conversão de biocombustíveis e tecnologia CCS poderiam permitir que a terra em SSP226Lu-BIOCROP fosse um sumidouro efetivo de carbono consideravelmente maior em comparação com SSP126Lu-REFOREST, e vice-versa.
O estudo também revelou as consequências climáticas dos dois cenários de mitigação, dependentes do espaço e da estação. Propõe-se que SSP226Lu-BIOCROP resulte em um clima mais frio globalmente em comparação com SSP126Lu-REFOREST, mas isso não é uniforme entre regiões e estações. O efeito de resfriamento relativo é mais pronunciado em altas latitudes do que em regiões tropicais e temperadas, e durante o verão (junho a agosto).
Isto ocorre porque o benefício de resfriamento do efeito albedo – a capacidade de uma superfície refletir a luz solar de volta ao espaço – é mais forte do que a contribuição de aquecimento impulsionada pela redução na evapotranspiração. Em contraste, o desmatamento impulsionado pela bioenergia em regiões tropicais causa um efeito de aquecimento relativo quando se compara SSP226Lu-BIOCROP com SSP126Lu-REFOREST.
Em suma, o estudo do Asst Prof He avança a nossa compreensão do impacto de duas estratégias de mitigação baseadas em terra e enfatiza a importância de considerar os avanços tecnológicos e as condições ambientais regionais ao conceber estratégias eficazes de mitigação baseadas em terra.
Também destaca a importância de optimizar locais para reflorestação e expansão da bioenergia no futuro planeamento do uso da terra, de modo a maximizar a probabilidade de que qualquer resultado de mitigação pretendido seja alcançado.
Notavelmente, o estudo também revela a eficácia variável da reflorestação em regiões temperadas, implicando a possibilidade de integração sinérgica da reflorestação e da expansão da bioenergia para maximizar os resultados da mitigação climática.
Estas conclusões fornecem informações para o planeamento estratégico do uso do solo e decisões políticas, para melhor abordar as alterações climáticas e otimizar os esforços de mitigação às escalas regional e global.
