Amazônia 107 by Editora Círios Ltda

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ISSN 1809-466X

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Ano 16 Número 107 junho/2022 R$ 29,99 €

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CÚPULA DE CALOR CRISE DO METANO INCÊNDIOS FLORESTAIS capa individual.indd 1

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ENERGIZE SEUS NEGÓCIOS O núcleo inovador latino-americano para o futuro da energia EXPO CENTER NORTE, SÃO PAULO, BRASIL

As principais feiras e congressos de energia em The smarter E South America Exposição Especial

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INCÊNDIOS FLORESTAIS DEVASTAM A TERRA QUE QUEIMAM E TAMBÉM ESTÃO AQUECENDO O PLANETA

A temporada de incêndios florestais de 2021 quebrou recordes em todo o mundo, deixando terras carbonizadas da Califórnia à Sibéria. O risco de incêndio está crescendo, e um relatório publicado pela ONU no mês passado alertou que os incêndios florestais estão a caminho de aumentar 50% até 2050. Esses incêndios destroem casas, plantas e animais enquanto queimam, mas o risco não para lá. Na revista One Earth , os pesquisadores detalham como o carbono marrom...

GRANDES INCÊNDIOS FLORESTAIS DESTROEM O OZÔNIO ESTRATOSFÉRICO

Grandes incêndios florestais podem produzir plumas atmosféricas ascendentes de intensidade tão grande que injetam fumaça e outros produtos de combustão na estratosfera. Bernath et ai. mostram que compostos transportados para a estratosfera pelos incêndios australianos do verão negro em 2019-2020 causaram perturbações extremas na composição do gás estratosférico que têm o potencial...

PLANTAR ÁRVORES EM PASTAGENS PROPORCIONA RESFRIAMENTO SIGNIFICATIVO NOS TRÓPICOS

Os agricultores que lutam para se adaptar ao aumento das temperaturas nas regiões tropicais podem liberar os benefícios do resfriamento natural, juntamente com uma série de outras vitórias, simplesmente espalhando mais árvores em suas pastagens. Pela primeira vez, um estudo liderado pela Universidade de Washington coloca números tangíveis para os efeitos de resfriamento dessa prática. Pesquisadores da UW e The Nature Conservancy, juntamente com a Duke University, a University of California San Diego e o Stony...

PARA HAVER REVOLUÇÃO DA SUSTENTABILIDADE TEMOS QUE IR ALÉM INOVAÇÃO

PUBLICAÇÃO

Editora Círios SS LTDA ISSN 1677-7158 CNPJ 03.890.275/0001-36 Rua Timbiras, 1572-A Fone: (91) 3083-0973 Fone/Fax: (91) 3223-0799 Cel: (91) 9985-7000 www.revistaamazonia.com.br E-mail: amazonia@revistaamazonia.com.br CEP: 66033-800 Belém-Pará-Brasil

EDITORA CÍRIOS

DIRETOR Rodrigo Barbosa Hühn PRODUTOR E EDITOR Ronaldo Gilberto Hühn COMERCIAL Alberto Rocha, Rodrigo B. Hühn ARTICULISTAS/COLABORADORES Agência Internacional de Energia, Annu Nishioka, Feng Wang, Hannah Hickey, Hinton Bentes, PNUMA e GRID-Arendal, Ronaldo G. Hühn, Universidade de Stanford, Universidade de Washington, Universidade da Georgia, Universidade do Alasca, Universidade McGill; FOTOGRAFIAS AICC, Bryan Quimby/Alaska Incident Management Team, Climate Analytics, Dayong Wang, Divulgação, Domínio Público CC0, Fuqiang Yang, Frederik Althoff, Goddard Space Flight Center da NASA, GRIDArendal, IHI CORP./NEDO, Instituto Max Planck de Microbiologia Terrestre/Ernst, Jessica Tierney, Li Dan, Marcus Kauffman/Unsplash, MIT, NASA, NOAA/CIMMS/UW-Madison, NOAA/JPL-Caltech, Unsplash, Observatório da Terra da NASA, OMM, Peng Jing, PNAS, PNUMA, Susanne Benner, Universidade de Waterloo, Universidade do Arizona, Xinchua, Yue, et al ., 2022/One Earth; EDITORAÇÃO ELETRÔNICA Editora Círios SS LTDA FAVOR POR

DESKTOP Rodolph Pyle NOSSA CAPA

CIC O cientista climático Dr. Vikki Thompson, da Universidade I LE ESTA REV de Bristol, e do Instituto Cabot para o Meio Ambiente da universidade, e sua equipe, identificaram as ondas de calor mais extremas já registradas globalmente: “Essa onda de calor será lembrada por causa de sua devastação generalizada (um dos mais intensos jamais registrados desde o início dos ciclos solares, no século XVIII). Foto Solar Dynamics Observatory da NASA

O relatório “Spreading like Wildfire: The Rising Threat of Extraordinary Landscape Fires”, conclui que tanto as mudanças climáticas quanto as mudanças no uso da terra estão contribuindo para essa tendência, que deve aumentar globalmente - mesmo em áreas anteriormente não afetadas, como o Ártico. Os incêndios florestais e as mudanças climáticas são circulares em suas causas, pois os incêndios contribuem significativamente com gases de efeito estufa para a atmosfera e, assim...

EXPEDIENTE

ST A

INCÊNDIOS FLORESTAIS PIORAM A MUDANÇA CLIMÁTICA E AUMENTARÃO POR CAUSA DISSO

Um Acordo de Cooperação Técnica para viabilizar a execução do Parque da Cidade, já considerado um dos mais importantes projetos arquitetônicos e urbanísticos para Belém, foi assinado na quarta-feira 11/11, em Brasília (DF), pelo governador do Pará, Helder Barbalho, e o ministro da Infraestrutura, Tarcísio Freitas. A secretária de Estado de Cultura, Ursula Vidal, e o conselheiro do Tribunal de Contas do Estado, Nelson Chaves, participaram da audiência no Ministério da Infraestrutura. Com o avanço da ciência da informação e das redes de

Carbono, mudanças climáticas e anóxia oceânica em um antigo mundo de gelo

Novo estudo descreve um período de rápida mudança climática global em um mundo coberto de gelo muito parecido com o presente – mas há 304 milhões de anos. Em cerca de 300.000 anos, os níveis atmosféricos de dióxido de carbono dobraram, os oceanos tornaram-se anóxicos e a biodiversidade caiu em terra e no mar. “Foi um dos eventos de aquecimento mais rápidos da história da Terra”, disse Isabel Montañez, ilustre professora do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Califórnia, Davis. Embora vários outros...

MAIS CONTEÚDO [05] Cúpula de calor [08] Até o *Alasca em chamas: Milhares de relâmpagos e um clima quente colocam o Alasca no ritmo de outra temporada histórica de incêndios [11] O ozônio pode estar aquecendo o planeta mais do que imaginamos [27] O mundo tem “cinquenta % de chances” de ultrapassar seu limite de aquecimento global de 1,5°C, em algum momento nos próximos cinco anos [33] Meta climática da coalizão é consistente com aquecimento global superior a 3°C [35] Mudanças Climáticas Impactam a Biodiversidade em Áreas Protegidas Globalmente [36] Diminuindo o sumidouro de carbono em todo o Cinturão e Estrada no futuro [46] Transformando CO2 em gasolina. Catalisador transforma dióxido de carbono em gasolina 1.000 vezes mais eficiente [48] Todos os organismos produzem metano [56] Os satélites podem ser a chave para a crise do metano [59] Painéis solares puxam vapor de água para cultivar plantações no deserto [60] O novo método sem água do MIT pode manter os painéis solares livres de poeira [62] Estufas inteligentes podem reduzir custos de eletricidade [64] Turbina oceânica profunda pode oferecer energia renovável ilimitada, vista como mais eficiente que a energia eólica ou solar [66] O Oceano Global desequilibrado

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Cúpula de calor O fenômeno climático que está assando grandes partes do mundo

Fotos: Goddard Space Flight Center da NASA, NOAA/CIMMS/UW-Madison, NOAA/JPL-Caltech

Normalmente, a corrente de jato tem um padrão de onda, serpenteando para o norte e depois para o sul e depois para o norte novamente. Quando esses meandros na corrente de jato se tornam maiores, eles se movem mais lentamente e podem se tornar estacionários. É quando as cúpulas de calor podem ocorrer.Na Terra existem quatro correntes de jato principais: duas correntes de jato polares e duas correntes de jato subtropicais. Eles se formam na atmosfera onde as massas de ar quente encontram as massas de ar frio

O que é o fluxo de jato?

Assando grandes partes do mundo

ma cúpula de calor ocorre quando uma região persistente de alta pressão retém o calor sobre uma área. A cúpula de calor pode se estender por vários países/estados e permanecer por dias ou semanas, deixando as pessoas, plantações e animais abaixo sofrendo com o ar quente e estagnado que pode parecer um forno. Normalmente, as cúpulas de calor estão ligadas ao comportamento da corrente de jato , uma faixa de ventos rápidos no alto da atmosfera que geralmente corre de oeste para leste. Correntes de jato que geralmente sopram de oeste para leste em todo o mundo

Resposta curta: As correntes de jato são bandas de vento forte que geralmente sopram de oeste para leste em todo o mundo. Eles afetam o clima, as viagens aéreas e muitas outras coisas que ocorrem em nossa atmosfera. As correntes de jato são faixas estreitas de vento forte que geralmente sopram de oeste para leste em todo o mundo. A Terra tem quatro correntes de jato primárias: duas correntes de jato polar, próximas aos polos norte e sul, e duas correntes de jato subtropicais mais próximas do equador. Fluxos de jato

O que causa fluxos de jato? As correntes de jato se formam quando massas de ar quente encontram massas de ar frio na atmosfera. O Sol não aquece toda a Terra uniformemente. É por isso que as áreas próximas ao equador são quentes e as áreas próximas aos polos são frias. Assim, quando as massas de ar mais quentes da Terra encontram as massas de ar mais frias, o ar mais quente sobe mais alto na atmosfera, enquanto o ar mais frio desce para substituir o ar quente. Este movimento cria uma corrente de ar, ou vento. Uma corrente de jato é um tipo de corrente de ar que se forma no alto da atmosfera.

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Em média, as correntes de jato se movem a cerca de 110 milhas por hora. Mas diferenças dramáticas de temperatura entre as massas de ar quente e fria podem fazer com que as correntes de jato se movam em velocidades muito mais altas – 250 milhas por hora ou mais rápido. Velocidades tão altas geralmente acontecem em correntes de jato polares no inverno. Como as correntes de jato afetam as viagens aéreas? Em média, as correntes de jato se movem a cerca de 110 milhas por hora. Mas diferenças dramáticas de temperatura entre as massas de ar quente e fria podem fazer com que as correntes de jato se movam em velocidades muito mais altas – 250 milhas por hora ou mais rápido. Velocidades tão altas geralmente acontecem em correntes de jato polares no inverno.

O Sol aquece a Terra de forma desigual, criando massas de ar mais frio perto dos pólos e ar mais quente perto do equador

Como as correntes de jato afetam as viagens aéreas? As correntes de jato estão localizadas cerca de oito a nove milhas acima da superfície da Terra na troposfera média a alta – a camada da atmosfera da Terra onde vivemos e respiramos. Os aviões também voam na troposfera média a alta. Então, se um avião voa em uma poderosa corrente de jato e eles estão viajando na mesma direção, o avião pode receber um impulso. É por isso que um avião fazendo uma rota de oeste para leste geralmente pode fazer a viagem mais rápido do que um avião viajando na mesma rota de leste a oeste.

Como as correntes de jato afetam o clima? A corrente de jato existe na troposfera média a alta – a camada da atmosfera da Terra onde vivemos e respiramos. Os aviões podem voar na corrente de jato. Quando ambos estão indo na mesma direção, os aviões podem aumentar sua velocidade com essa corrente de ar em movimento rápido

Uma visualização da corrente de jato polar do Hemisfério Norte girando os padrões climáticos de oeste a leste em toda a América do Norte. Visualização feita com dados do conjunto de dados MERRA da NASA

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As correntes de ar em movimento rápido em uma corrente de jato podem transportar sistemas climáticos pelos Estados Unidos, afetando a temperatura e a precipitação. No entanto, se um sistema climático estiver longe de uma corrente de jato, ele pode ficar em um lugar, causando ondas de calor ou inundações.As quatro correntes de jato primárias da Terra viajam apenas de oeste para leste.As correntes de jato normalmente movem tempestades e outros sistemas climáticos de oeste para leste. No entanto, as correntes de jato podem se mover de maneiras diferentes, criando protuberâncias de ventos ao norte e ao sul.

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Satélites meteorológicos Geostationary Operational Environmental Satellites-R Series ( GOES-R )

Como o Jet Stream nos ajuda a prever o clima?

Neste vídeo do satélite GOES-16 (GOES East), a área verde é o ar tropical quente e úmido, enquanto as áreas laranja e vermelha são o ar polar frio e seco. A banda de ar em movimento entre os dois é a corrente de jato polar

Os satélites meteorológicos, como o Geostationary Operational Environmental Satellites-R Series (GOES-R), usam radiação infravermelha para detectar vapor de água na atmosfera. Com esta tecnologia, os meteorologistas podem detectar a localização das correntes de jato.O monitoramento das correntes de jato pode ajudar os meteorologistas a determinar para onde os sistemas climáticos se moverão em seguida. Mas as correntes de jato também são um pouco imprevisíveis. Seus caminhos podem mudar, levando tempestades em direções inesperadas. Assim, satélites como o GOES-16 podem fornecer relatórios atualizados sobre onde esses fluxos de jato estão na atmosfera – e para onde os sistemas climáticos podem estar se movendo em seguida.

O impacto humano As cúpulas de calor normalmente persistem por vários dias em qualquer local, mas podem durar mais. Eles também podem se mover, influenciando áreas vizinhas ao longo de uma semana ou duas. A cúpula de calor envolvida na onda de calor dos EUA de junho de 2022 se arrastou para o leste ao longo do tempo.

A onda de calor de 1995 em Chicago pode retornar

Em raras ocasiões, a cúpula de calor pode ser mais persistente. Isso aconteceu nas planícies do sul em 1980, quando cerca de 10.000 pessoas morreram durante as semanas de alto calor do verão. revistaamazonia.com.br

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Também aconteceu em grande parte dos Estados Unidos durante os anos de Dust Bowl da década de 1930. Uma cúpula de calor pode ter sérios impactos nas pessoas, porque o padrão climático estagnado que permite que ela exista geralmente resulta em ventos fracos e aumento da umidade. Ambos os fatores fazem com que o calor pareça pior – e se torne mais perigoso – porque o corpo humano não é resfriado tanto pela transpiração. O índice de calor, uma combinação de calor e umidade, é frequentemente usado para transmitir esse perigo, indicando como será a temperatura para a maioria das pessoas. A alta umidade também reduz a quantidade de resfriamento à noite. Noites quentes podem deixar as pessoas sem ar condicionado incapazes de se refrescar, o que aumenta o risco de doenças e mortes pelo calor. Com o aquecimento global, as temperaturas já estão mais altas também. Um dos piores exemplos recentes dos impactos de uma cúpula de calor com altas temperaturas e umidade nos EUA ocorreu no verão de 1995, quando cerca de 739 pessoas morreram na área de Chicago durante REVISTA cinco AMAZÔNIA dias. 07

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Até o *Alasca em chamas: Milhares de relâmpagos e um clima quente colocam o Alasca no ritmo de outra temporada histórica de incêndios O Alasca está a caminho de mais um ano histórico de incêndios florestais, com o início mais rápido da temporada de incêndios já registrado. Em meados de junho de 2022, mais de 1 milhão de acres foram queimados. No início de julho, esse número era bem superior a 2 milhões de acres, mais que o dobro da área de uma típica temporada de incêndios no Alasca. Rick Thoman, especialista em clima do Centro Internacional de Pesquisa do Ártico em Fairbanks, explica por que o Alasca está vendo tantos incêndios grandes e intensos este ano e como a temporada de incêndios da região está mudando. Fotos: AICC, Bryan Quimby/Alaska Incident Management Team, Observatório da Terra da NASA

Por que o Alasca está vendo tantos incêndios este ano?

esquisadores da Universidade de Zhejiang, na China, desenvolveram a tecnologia necessária para que um enxame de drones voe por ambientes não controlados de forma completamente autônoma, informou o Science Alert. Não há uma resposta simples. No início da temporada, o sudoeste do Alasca era uma das poucas áreas do estado com neve abaixo do normal. Então tivemos uma primavera quente e o sudoeste do Alasca secou. Um surto de tempestades lá no final de maio e início de junho forneceu a faísca. O aquecimento global também aumentou a quantidade de combustíveis – as plantas e árvores que estão disponíveis para serem queimadas. Mais combustível significa incêndios mais intensos .

Mapa de incêndio de Minto Lakes para 2 de julho de 2022

Assim, os fatores climáticos – primavera quente, pouca neve e atividade incomum de tempestades – combinados com o aquecimento de várias décadas que permitiu que a vegetação crescesse no sudoeste do Alasca, juntos, alimentam uma temporada de incêndios ativa. No interior do Alasca, grande parte da área está anormalmente seca desde o final de abril. Então, com as tempestades de raios, não é surpresa que agora estamos vendo muitos incêndios na região. O interior teve cerca de 18.000 greves em dois dias no início de julho. 2022 está entre os anos de incêndio mais movimentados do Alasca já registrados

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Incêndios iniciados por raios ao redor do Lago Skilak onde tivemos mais de 5000 relâmpagos

Tempestades de raios como essa estão se tornando mais frequentes? Essa é a pergunta de um milhão de dólares. Na verdade, é uma questão de duas partes: as tempestades estão ocorrendo com mais frequência agora em lugares que costumavam raramente ocorrer? Acho que a resposta é inequivocamente “sim”. O número total de greves está aumentando? Não sabemos, porque as redes que rastreiam raios hoje são muito mais sensíveis do que no passado. As tempestades no Alasca são diferentes da maioria dos 48 mais baixos no sentido de que tendem a não estar associadas a frentes climáticas. Eles são o que os meteorologistas chamam de massa de ar ou tempestades de pulso. Eles são movidos por dois fatores: a umidade disponível na baixa atmosfera e a diferença de temperatura entre a baixa e a média atmosfera. Em um mundo em aquecimento, o ar pode reter mais umidade , então você pode ter tempestades intensas. No interior do Alasca, estamos recebendo tempestades com mais frequência.

Relâmpagos no Alasca de 2 a 4 de julho de 2022

Por exemplo, o número de dias com tempestades registradas no Aeroporto de Fairbanks mostra um claro aumento.

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Os anciões indígenas também concordam que estão vendo tempestades com mais frequência.

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Você mencionou fogos mais quentes. Como os incêndios florestais estão mudando? Os incêndios florestais fazem parte do ecossistema natural do norte boreal, mas os incêndios que temos agora não são os mesmos que queimavam há 150 anos. Mais combustível, mais relâmpagos, temperaturas mais altas, umidade mais baixa – eles se combinam para alimentar incêndios que queimam mais quentes e queimam mais profundamente no solo, então, em vez de apenas queimar as árvores e queimar a vegetação rasteira, eles estão consumindo tudo, e você está à esquerda com esta paisagem lunar de cinzas. Os abetos que dependem do fogo para abrir seus cones não podem se reproduzir quando o fogo transforma esses cones em cinzas. Pessoas que estão no campo combatendo incêndios há décadas dizem que estão surpresas com a quantidade de destruição que veem agora. Assim, embora o fogo tenha sido natural aqui por dezenas de milhares de anos, a situação do fogo mudou. A frequência de incêndios de milhões de acres no Alasca dobrou desde antes de 1990.

Que impacto estes incêndios estão a ter na população? O impacto mais comum em humanos é a fumaça. A maioria dos incêndios florestais no Alasca não está queimando em áreas densamente povoadas, embora isso aconteça. Quando você está queimando 2 milhões de acres, você está queimando muitas árvores, e então você está colocando muita fumaça no ar, e ela percorre longas distâncias.

Uma visão de perto mostra onde as pessoas foram evacuadas perto de um dos maiores incêndios de tundra já registrados na região

No início de julho, vimos uma atividade explosiva de incêndios florestais ao norte do Lago Iliamna , no sudoeste do Alasca. Os ventos sopravam de sudeste na época, e a fumaça densa foi transportada por centenas de quilômetros. Em Nome, a 640 quilômetros de distância, o índice de qualidade do ar no hospital ultrapassou 600 partes por milhão para PM2,5, partículas finas que podem desencadear asma e prejudicar os pulmões. Qualquer coisa acima de 150 ppm não é saudável e acima de 400 ppm é considerada perigosa. Existem outros riscos. Quando os incêndios ameaçam as comunidades rurais do Alasca, como aconteceu perto de St. Mary’s em junho de 2022, evacuar pode significar expulsar pessoas.

Equipes de bombeiros caminham pela vegetação alta enquanto realizam queimadas defensivas contra um grande complexo de incêndios perto de Lime Village, no Alasca. O grupo de incêndios totalizou mais de 780.000 acres em 5 de julho de 2022.

Incêndios queimando em 10 de junho de 2022, vistos de um satélite

O agravamento das temporadas de incêndios também pressiona os recursos de combate a incêndios em todos os lugares. O combate a incêndios é caro, e o Alasca conta com equipes de bombeiros, aviões e equipamentos dos 48 estados mais baixos e de outros países. No passado, quando o Alasca tinha uma grande temporada de incêndios, as equipes vinham dos 48 mais baixos porque a temporada de incêndios era tipicamente muito mais tarde. Agora, a temporada de incêndios florestais é o ano todo e há menos recursos móveis disponíveis. [*] Universidade do Alasca

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07/07/2022 17:53:03

O ozônio pode estar aquecendo o planeta mais do que imaginamos A destruição do ozônio estratosférico e o aumento do ozônio troposférico impulsionam o aquecimento do interior do Oceano Antártico. O ozônio pode estar enfraquecendo um dos mecanismos de resfriamento mais importantes da Terra e aquecendo nosso planeta ainda mais do que percebemos Fotos: Goddard/NASA, Nature, Universidade da Califórnia Riverside

O ozônio atmosférico sofreu mudanças distintas na estratosfera e na troposfera durante a segunda metade do século XX, com diminuição da estratosfera e aumento da troposfera. Até agora, o efeito dessas mudanças na absorção de calor oceânica não era claro. Aqui mostramos que tanto as mudanças de ozônio estratosférico quanto troposférico contribuíram para o aquecimento do interior do Oceano Antártico, sendo este último mais importante. As mudanças de ozônio entre 1955 e 2000 induziram cerca de 30% do aumento do conteúdo de calor oceânico simulado líquido nos 2.000 m superiores do Oceano Antártico, com cerca de 60% atribuído a aumentos troposféricos e 40% ao esgotamento estratosférico. Além disso, essas duas contribuições de aquecimento mostram mecanismos físicos distintos: aumentos de ozônio troposférico causam um aquecimento subsuperficial no Oceano Antártico principalmente através do aprofundamento de isopicnais, enquanto o ozônio estratosférico causa esgotamento por meio de mudanças de tempero ao longo de isopicnais. Nossos resultados destacam que o ozônio troposférico é mais do que um poluente do ar e, como gás de efeito estufa, tem sido fundamental para o aquecimento do Oceano Antártico.

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Visão em cores falsas do ozônio total sobre o pólo antártico, 28 de março. As cores roxa e azul são onde há menos ozônio, e os amarelos e vermelhos são onde há mais ozônio

ozônio pode estar enfraquecendo um dos mecanismos de resfriamento mais importantes da Terra, tornando-o um gás de efeito estufa mais significativo do que se pensava anteriormente, segundo pesquisas. Um novo estudo revelou que as mudanças nos níveis de ozônio na atmosfera superior e inferior foram responsáveis por quase um terço do aquecimento observado nas águas oceânicas que fazem fronteira com a Antártida na segunda metade do século 20.

O aquecimento profundo e rápido no Oceano Antártico afeta seu papel como uma das principais regiões para absorver o excesso de calor à medida que o planeta aquece. A maior parte deste aquecimento foi o resultado de aumentos de ozônio na baixa atmosfera. O ozônio – um dos principais componentes da poluição atmosférica – já é perigoso como poluente, mas a pesquisa mostra que também pode desempenhar um papel significativo na condução das mudanças climáticas nos próximos anos.

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Michaela Hegglin, professora associada de química atmosférica e uma das autoras do estudo, disse: “O ozônio próximo à superfície da Terra é prejudicial às pessoas e ao meio ambiente, mas este estudo revela que também tem um grande impacto na capacidade do oceano de absorver o excesso calor da atmosfera. “Essas descobertas abrem os olhos e martelam a importância de regular a poluição do ar para evitar o aumento dos níveis de ozônio e o aumento das temperaturas globais ainda mais”. A nova pesquisa de uma equipe internacional de cientistas, liderada pela Universidade da Califórnia Riverside, foi publicada na Nature Climate Change. A equipe usou modelos para simular mudanças nos níveis de ozônio na atmosfera superior e inferior entre 1955 e 2000, para isolá-los de outras influências e aumentar a compreensão atual de seu impacto na absorção de calor do Oceano Antártico. Essas simulações mostraram que uma diminuição do ozônio na atmosfera superior e um aumento na atmosfera inferior contribuíram para o aquecimento observado nos 2 km superiores das águas oceânicas nas altas latitudes pelo aumento geral dos gases de efeito estufa. Eles revelaram que o aumento do ozônio na baixa atmosfera causou 60% do aquecimento geral induzido pelo ozônio observado no Oceano Antártico durante o período estudado – muito mais do que se pensava anteriormente. Isso foi surpreendente porque os aumentos de ozônio troposférico são pensados principalmente como uma forçante climática no hemisfério norte, uma vez que é onde ocorre a principal poluição.

A camada de ozônio fica na estratosfera 25 milhas acima da superfície da Terra e age como um protetor solar natural

Ozônio troposférico

Michaela Hegglin e pesquisadores da UCR estudaram o impacto do ozônio no aquecimento do Oceano Antártico, também conhecido como Oceano Antártico

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Atuando como um escudo, o ozônio absorve a luz UV do sol. Sua ausência significa que mais dessa radiação de alta energia atinge a Terra, onde pode prejudicar as células vivas. A camada de ozônio é esgotada por reações químicas, impulsionadas pela energia solar, que envolvem os subprodutos de produtos químicos feitos pelo homem que permanecem na atmosfera. Na foto: os níveis de ozônio variam com a altitude

O ozônio chegou às manchetes na década de 1980, quando foi descoberto um buraco na camada de ozônio no alto da atmosfera sobre o Pólo Sul, devido aos danos causados pelos clorofluorcarbonos (CFCs), um gás usado na indústria e produtos de consumo. A camada de ozônio é vital, pois filtra a radiação ultravioleta perigosa de atingir a superfície da Terra. Essa descoberta levou ao Protocolo de Montreal, um acordo internacional para interromper a produção de CFCs. Hegglin disse: “Sabemos há algum tempo que a destruição do ozônio na alta atmosfera afetou o clima da superfície no Hemisfério Sul. Nossa pesquisa mostrou que o aumento do ozônio na baixa atmosfera devido à poluição do ar, que ocorre principalmente no Hemisfério Norte e ‘vaza’ no Hemisfério Sul, também é um problema sério. “Há esperança de encontrar soluções, e o sucesso do Protocolo de Montreal em cortar o uso de CFC mostra que é possível uma ação internacional para evitar danos ao planeta.” O ozônio é criado na atmosfera superior pela interação entre as moléculas de oxigênio e a radiação UV do sol. Na baixa atmosfera, ele se forma devido a reações químicas entre poluentes, como gases de escape de veículos e outras emissões. Mudanças nas concentrações de ozônio na atmosfera afetam os ventos de oeste no Hemisfério Sul, além de causar níveis contrastantes de sal e temperatura perto da superfície no Oceano Antártico. Ambos afetam as correntes oceânicas de maneiras distintas, afetando assim a absorção de calor do oceano.

Dra. Michaela Hegglin está convencida de que há esperança de uma solução para esse problema, lembrando a descoberta de um buraco na camada de ozônio causado por clorofluorcarbonetos (CFCs) na década de 1980. Isso levou ao Protocolo de Montreal, um tratado internacional para proteger a camada de ozônio do esgotamento devido a substâncias como CFCs, produtos químicos usados na indústria e produtos de consumo revistaamazonia.com.br

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Incêndios florestais

pioram a mudança climática e aumentarão por causa disso por nPNUMA e GRID-Arendal

Fotos: Divulgação, Marcus Kauffman/Unsplash, PNUMA, GRID-Arendal, Unsplash

Os incêndios florestais estão se tornando mais frequentes e mais intensos, com projetos de incêndios extremos aumentando em 50% entre agora e 2100, de acordo com um relatório do PNUMA e do GRID-Arendal. As mudanças climáticas e as mudanças no uso da terra estão contribuindo para essa tendência, enquanto os incêndios, por sua vez, contribuem significativamente com gases de efeito estufa para a atmosfera e, assim, exacerbam as mudanças climáticas. O relatório pede uma mudança radical nos gastos governamentais, a mudança de investimentos para prevenção em vez de resposta, e padrões internacionais mais fortes para a saúde e segurança dos bombeiros

relatório “Spreading like Wildfire: The Rising Threat of Extraordinary Landscape Fires”, conclui que tanto as mudanças climáticas quanto as mudanças no uso da terra estão contribuindo para essa tendência, que deve aumentar globalmente - mesmo em áreas anteriormente não afetadas, como o Ártico. Os incêndios florestais e as mudanças climáticas são circulares em suas causas, pois os incêndios contribuem significativamente com gases de efeito estufa para a atmosfera e, assim, exacerbam as mudanças climáticas. A mudança climática também piora à medida que as turfeiras e as florestas tropicais se tornam “caixas de pólvora” em vez de ajudar a desacelerar o aumento da temperatura. Outros efeitos dos incêndios florestais incluem: impactos respiratórios e cardiovasculares causados pela inalação da fumaça dos incêndios florestais; custos econômicos de reconstrução, que podem estar além das possibilidades dos países de baixa renda; a degradação de bacias hidrográficas por poluentes de incêndios florestais; e resíduos contaminados sendo deixados para trás.

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Os autores relatam que os incêndios extremos devem aumentar até 14% até 2030, 30% até 2050 e 50% até 2100. Nesse contexto, recomenda uma mudança radical nos gastos do governo, para mudar os investimentos para prevenção em vez de resposta. Pela proposta da ‘Fórmula Fire Ready’, os governos dedicariam dois terços de seus gastos à prevenção – que atualmente recebe menos de 1% – e um terço à resposta.

O relatório também pede padrões internacionais mais fortes para a saúde e segurança dos bombeiros. O relatório foi divulgado antes da retomada da quinta sessão da Assembleia das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEA 5.2), que foi concluída recentemente em Nairóbi, no Quênia. O PNUMA e o GRID-Arendal produziram o relatório em apoio ao UNREDD e à Década das Nações Unidas sobre Restauração de Ecossistemas (2021-2030).

Incêndios ativos de janeiro a dezembro de 2019. Fonte de dados: NASA Earth Observations . Assista o GIF de Joe Goodman: https://bit.ly/NASA_Earth_Observations

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Espalhando-se como um incêndio florestal Ameaça crescente de incêndios extraordinários em paisagens Os incêndios florestais estão se tornando mais intensos e frequentes, devastando comunidades e ecossistemas em seu caminho. Nos últimos anos, houve temporadas de incêndios florestais recordes em todo o mundo, da Austrália ao Ártico, às Américas do Norte e do Sul. Com as temperaturas globais em alta, a necessidade de reduzir o risco de incêndios florestais é mais crítica do que nunca. O novo relatório do PNUMA e GRID-Arendal, descobriu que as mudanças climáticas e as mudanças no uso da terra estão piorando os incêndios florestais e antecipa um aumento global de incêndios extremos, mesmo em áreas anteriormente não afetadas. Incêndios florestais incontroláveis e extremos podem ser devastadores para as pessoas, a biodiversidade e os ecossistemas. Eles também exacerbam as mudanças climáticas, contribuindo com gases de efeito estufa significativos para a atmosfera.

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Os riscos de incêndios florestais estão mudando O risco que os incêndios florestais representam para as pessoas e o meio ambiente está aumentando devido a inúmeros fatores, incluindo, mas não limitado às mudanças climáticas. Um incêndio florestal resulta de um complexo interação de fatores biológicos, meteorológicos, físicos e sociais. fatores que influenciam a probabilidade de um incêndio florestal sua propagação e intensidade, duração e extensão, e seu potencial de causar danos às economias, ao meio ambiente, e sociedade. Em todo o mundo, muitos desses fatores – clima, uso da terra e práticas de gestão da terra, e demografia – estão mudando. Como consequência, o risco de incêndios florestais em muitas regiões também está mudando. Onde incêndios florestais ocorrerram anteriormente, o risco pode aumentar ou diminuir; em regiões que anteriormente não sofriam incêndios florestais, o risco está aumentando.

Mudanças no uso da terra estão piorando os incêndios florestais

Recomendação Eliminar o risco de incêndios florestais não é possível, mas muito pode ser feito para gerenciar e reduzir os riscos. Tem ações de gestão que podem ser tomadas para mitigar o risco de incêndios florestais e seu impacto, incluindo restrição de atividades que podem levar a ignições acidentais de incêndio,

gerenciamento de vegetação e restos de vegetação (combustível de incêndio florestal) para diminuir risco de incêndio antes da ocorrência de incêndios florestais, gestão de incêndios florestais (ou seja, combate a incêndios e esforços de controle) quando eles ocorrerem, realocação de populações e bens ameaçados durante um incêndio florestal e uso da terra mais sensível a longo prazo planejamento que leva em conta vários riscos. No entanto, é praticamente impossível eliminar totalmente o risco incêndios florestais. Consequentemente, mais comunidades ao redor do mundo deve aprender a viver com o risco residual de incêndios florestais e planejar adequadamente para minimizar a interrupção que pode causar.

Recomendações

Um incêndio florestal resulta de um complexo interação de fatores...

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Evidências científicas mostram que em todo o mundo, os regimes de fogo (o padrão característico de fogo estabelecido ao longo do tempo e espaço) estão mudando devido às mudanças climáticas e o uso da terra e mudança populacional. O uso da terra e a mudança populacional podem aumentar e diminuir o risco de incêndios florestais. A mudança climática levou a inúmeras mudanças ambientais que podem aumentar a frequência e magnitude do clima de incêndio perigoso – aumento da seca, altas temperaturas do ar, baixas umidade, raios secos e ventos fortes, resultando em mais secas e longas temporadas de incêndios. O aumento da frequência e magnitude das condições meteorológicas perigosas está causando à vegetação que normalmente não queimaria (por exemplo, florestas tropicais, permafrost e turfeiras) para secar e entrar em combustão.

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Evidências sugerem que os incêndios florestais se tornarão mais frequentes em algumas áreas. O impacto das mudanças climáticas no comportamento do fogo no futuro é complexo, mas os modelos atuais sugerem quealgumas áreas, como o Ártico, muito provavelmente experimentarão um aumento significativo das queimadas até o final do século. Áreas de floresta tropical na Indonésia e no sul da Amazônia são probabilidade de aumentar as queimadas se as emissões de gases de efeito estufa continuarem no ritmo atual. Haverá também importantes mudanças na área queimada em paisagens que atualmente queimando. Isso inclui savanas tropicais e florestas tropicais e pastagens temperadas, que se prevê serem alteradas por aumento da queima em algumas áreas e diminuição da queima em outras.

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Importância dos incêndios florestais para o meio ambiente e sociedades Os incêndios florestais podem afetar significativamente o ciclo global do carbono. Incêndios florestais em ecossistemas como turfeiras e florestas tropicais, que armazenam grandes quantidades de carbono terrestre irrecuperável, liberar grandes quantidades de CO2 na atmosfera, exacerbanIncêndio florestal baseado em mudanças climáticas e ciclo de CO2. Os do aquecimento. Desta incêndios florestais podem causar forma, os incêndios perda de vidas e propriedades humaflorestais podem nas, deslocamento, estresse para as acelerar os resulpessoas que precisam fugir deles e tados positivos repoluição do ar devido à liberação de poluentes nocivos. Estes incluem matroalimentação no terial particulado e gases tóxicos que ciclo do carbono, são lançados na atmosfera e aumento tornando mais dide resíduos pós-perigo, perturbando fícil parar o aumento todo o sistema socioecológico e a das temperaturas. Até o comunidade. Os incêndios florestais também afetam o ciclo de CO2 final do século, a probabilidade de eventos catastróficos de incêndios florestais aumentará em um fator de 1,31 a 1,57. Mesmo sob no cenário de emissões mais baixas, provavelmente veremos um aumento significativo nos eventos de incêndios florestais.

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Os incêndios florestais podem ter impactos económicos significativos na indivíduos, comunidades e nações O custo desses desastres é muitas vezes difícil de determinar, mas em termos de impacto de longo prazo, as comunidades mais pobres do mundo estão afetados desproporcionalmente. As desvantagens que os incêndios florestais levam a essas comunidades pode retardar o progresso alcançar Os incêndios florestais podem ter impactos económicos significativos na indivíduos, comunidades e nações. O custo desses desastres é muitas vezes difícil de determinar, mas em termos de impacto de longo prazo, as comunidades mais pobres do mundo estão afetados desproporcionalmente. As desvantagens que os incêndios florestais levam a essas comunidades pode retardar o progresso alcançar o Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas Metas. (Seção 3.1) A fumaça do incêndio florestal contém partículas e combustão tóxica produtos que demonstraram causar danos respiratórios e evidências estão

aumentando para impactos cardiovasculares prejudiciais e aumento do risco de distúrbios neurológicos. Exposição sustentada ao material particulado na fumaça pode ser fatal, especialmente para aqueles com função pulmonar prejudicada ou outros problemas de saúde pré-existentes problemas.

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A modelagem também sugere que a exposição à fumaça partículas acima dos níveis seguros podem causar impactos crônicos que reduzir a expectativa de vida e aumentar a pressão sobre a saúde pública sistemas. (Seção 3.2) Incêndios florestais podem ser devastadores para a vida selvagem devido à mortalidade durante o incêndio e, para alguns animais, habitat pós-fogo mudanças. Os incêndios florestais podem afetar a vegetação em várias escalas, de paisagens a plantas individuais. Há evidências de que incêndios florestais estão empurrando algumas espécies de animais e plantas para mais perto extinção. Os incêndios florestais podem afetar negativamente as captações de água Contaminantes, aumento da erosão do solo, solo alterado composição e estabilidade do talude afetam tanto o rendimento quanto a qualidade por extensos períodos. Ecossistemas sensíveis dentro da água bacias hidrográficas requerem uma gestão cuidadosa do fogo para manter função do ecossistema sem impactar negativamente a captação atuação.

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Alterando a composição e estabilidade do talude

Reduzir os riscos dos incêndios florestais Quando se trata de combater incêndios florestais, a tecnologia tem limitações. Isso ocorre porque controlar o comportamento de incêndios florestais é altamente dependente do clima predominante e do combustível condições e acessibilidade. Muitas vezes é apenas uma mudança clima que pode ajudar a controlar um incêndio florestal. Portanto, os limites e a adequação das estratégias de supressão e táticas e os tipos de recursos de supressão associados devem ser bem entendido.

Isso pode garantir que os recursos sejam empregados eficiente e eficaz quando as condições são mais adequadas e que o risco para os bombeiros seja minimizado. Gerenciando o combustível disponível antes de um incêndio florestal começar através da queima planejada ou outras ações de mitigação de perigos (por exemplo, remoção física ou tratamento químico) pode reduzir a intensidade e assim provável impacto de um incêndio florestal. O uso de fogo prescrito para a gestão de combustíveis pode efetivamente reduzir o tamanho dos incêndios florestais, intensidade da linha de fogo e severidade do fogo.

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Combustíveis gerenciados melhoram a eficácia dos esforços de supressão de incêndio, aumentar a segurança e diminuir os impactos prejudiciais no ecossistema de Serviços. Conhecimento tradicional de gestão da terra em muitos regiões – particularmente o uso do fogo para gerenciamento de combustível – também pode ser uma forma eficaz de implementar esforços de redução, mantendo os valores ecológicos e biodiversidade. No entanto, a queima prescrita não é sem seu riscos, incluindo a diminuição da qualidade do ar e o potencial de consequências não-intencionais. É essencial que o efeito de condições meteorológicas e de combustível predominantes no comportamento de incêndios florestais e a eficácia resultante das medidas de redução de risco seja entendido. O gerenciamento integrado de incêndios florestais é fundamental para se adaptar às atuais e mudanças futuras no risco global de incêndios florestais. É composto por cinco fases interligadas e muitas vezes sobrepostas: revisão e análise, redução de risco, prontidão, resposta e recuperação (os 5Rs) (também conhecido como PPPRR: planejamento e prevenção, preparação, resposta e recuperação).

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Conhecimento tradicional de gestão da terra

Independentemente do risco de incêndio florestal estratégias de mitigação em qualquer sistema integrado de gerenciamento de incêndio (incluindo redução e supressão de perigos), os riscos residuais permanecem e o planejamento de impactos e recuperação continuam a ser elementos-chave da gestão de desastres. Comunidades residentes em áreas propensas a incêndios florestais e os governos locais que apoiam devem estar cientes do risco de incêndios florestais e do potencial impacto que pode ter sobre a propriedade e infra-estrutura. Identificando ativos críticos que requerem proteção (por exemplo, hospitais ou grandes rotas de transporte), entendendo seu nível de exposição, determinar possíveis alternativas se esses ativos forem afetados durante um evento de incêndio florestal e identificar

rotas de evacuação e lugares mais seguros para se abrigar, fazem parte de aprender a conviver com incêndio. Além disso, a coleta de dados humanos desagregada por sexo pode ajudar a entender as diferenças de risco relacionadas ao gênero percepção a ter em conta no envolvimento da comunidade esforços. Quando comunidades e governos (em todos os níveis) são informados sobre os riscos de incêndios florestais, incluindo ameaças específicas que podem surgir durante um evento de incêndio florestal, eles são mais capazes de preparar-se, responder e recuperar-se de incêndios florestais. Mudanças climáticas estão aumentando a probabilidade de ocorrência de incêndios em muitas regiões. O mais recente Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) indica que o clima

propício a incêndios florestais (“clima de fogo” – quente, seco e ventoso) está tornando-se mais frequente em algumas regiões e continuará aumentar com níveis mais elevados de aquecimento global. Países devem cumprir e exceder seus compromissos sob o Acordo de Paris Acordo para reduzir o aquecimento global e a prevalência e comportamento dos incêndios florestais em todo o mundo. Isso, por sua vez, reduzirá a impacto social, econômico e ecológico dos incêndios florestais. Estas recomendações são aplicáveis para todos os contextos de gerenciamento de incêndios florestais em todo o mundo. n PNUMA e GRID-Arendal nn As opiniões

expressas nesta publicação são as dos autores e não refletem necessariamente os pontos de vista das Nações Unidas Programa de Meio Ambiente ou GRID-Arendal

Comunidades residentes em áreas propensas a incêndios florestais

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Incêndios florestais

devastam a terra que queimam e também estão aquecendo o planeta Fotos: Domínio Público CC0, Xinchua, Yue, et al., 2022/One Earth

Carbono marrom da queima de biomassa impõe forte aquecimento do Ártico. O risco de incêndio está crescendo, e um relatório recente alertou que os incêndios florestais estão a caminho de aumentar 50% até 2050. Esses incêndios destroem casas, plantas e animais enquanto queimam, mas o risco não para por aí. Pesquisadores alertam que isso pode levar a ainda mais incêndios florestais no futuro

temporada de incêndios florestais de 2021 quebrou recordes em todo o mundo, deixando terras carbonizadas da Califórnia à Sibéria. O risco de incêndio está crescendo, e um relatório publicado pela ONU no mês passado alertou que os incêndios florestais estão a caminho de aumentar 50% até 2050. Esses incêndios destroem casas, plantas e animais enquanto queimam, mas o risco não para lá. Na revista One Earth , os pesquisadores detalham como o carbono marrom liberado pela queima de biomassa no hemisfério norte está acelerando o aquecimento no Ártico e alertam que isso pode levar a ainda mais incêndios florestais no futuro. Incêndios florestais ardentes são acompanhados por vastas nu vens de fumaça marrom, compostas de partículas de carbono marrom suspensas no ar.

Essa fumaça apresenta riscos à saúde e pode até bloquear o sol do verão, e os pesquisadores suspeitam que também possa estar contribuindo para o aquecimento global. Em 2017, o navio quebra-gelo chinês Xue Long dirigiu-se ao Oceano Ártico para examinar quais aerossóis estavam flutuando no ar puro do Ártico e identificar suas fontes.

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Os cientistas do navio estavam particularmente curiosos sobre como o carbono marrom liberado por incêndios florestais estava afetando o clima e como seus efeitos de aquecimento em comparação com os do carbono preto mais denso da queima de combustível fóssil em alta temperatura, o segundo agente de aquecimento mais poderoso depois do dióxido de carbono.

Xue Long, quebra-gelo de pesquisa chinês

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Seus resultados mostraram que o carbono marrom estava contribuindo para o aquecimento mais do que se pensava anteriormente. “Para nossa surpresa, análises observacionais e simulações numéricas mostram que o efeito de aquecimento dos aerossóis de carbono marrom sobre o Ártico é de até 30% do carbono preto”, diz o autor sênior Pingqing Fu, químico atmosférico da Universidade de Tianjin. Nos últimos 50 anos, o Ártico aqueceu a uma taxa três vezes maior do que o resto do planeta, e parece que os incêndios florestais estão ajudando a impulsionar essa discrepância. Os pesquisadores descobriram que o carbono marrom da queima de biomassa foi responsável pelo me nos duas vezes mais aquecimento do que o carbono marrom da queima de combustíveis fósseis.

Transporte de aerossóis de longo alcance para o Ártico, com base na profundidade óptica do aerossol e medições de carbono negro

(a) Campo de altura geopotencial média de 850 mb para março/abril/ maio de 2001–2011, com regiões mais escuras correspondendo a centros de baixa pressão. Os centros primáriosde alta e baixa pressão são indicados; designado da seguinteforma: Alto Siberiano(SH), Aleutian Low (AL), Beaufort Anticycone (BA), norte- americano

O efeito de aquecimento do carbono marrom solúvel em água é de ~30% em relação ao carbono preto. A queima de biomassa contribui com cerca de 60% do efeito de aquecimento do carbono marrom. O aquecimento do clima leva ao aumento dos incêndios florestais que reforçam o aquecimento do Ártico O efeito de aquecimento do carbono marrom solúvel em água é de ~30% em relação ao carbono preto. A queima de biomassa contribui com cerca de 60% do efeito de aquecimento do carbono marrom. O aquecimento do clima leva ao aumento dos incêndios florestais que reforçam o aquecimento do Ártico

Como o carbono preto e o dióxido de carbono, o carbono marrom aquece o planeta absorvendo a radiação solar. Como as temperaturas mais altas estão ligadas ao aumento dos incêndios florestais nos últimos anos, isso leva a um ciclo de feedback positivo. “O aumento dos aerossóis de carbono marrom levará ao aquecimento

Distribuição geográfica do coeficiente de absorção de luz em massa medido

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global ou regional, o que aumenta a probabilidade e a frequência de incêndios florestais”, diz Fu. “O aumento dos eventos de incêndios florestais emitirá mais aerossóis de carbono marrom, aquecendo ainda mais a terra, tornando os incêndios mais frequentes”. Para pesquisas futuras, Fu e seus colegas planejam investigar como os incêndios florestais estão mudando a composição do aerossol de outras fontes além do carbono marrom. Especificamente, eles estão interessados no efeito de incêndios em bioaerossóis, que se originam de plantas e animais e podem conter organismos vivos, incluindo patógenos.

(a 365 nm, babs-365, Mm−1, M = 10−6) de carbono marrom solúvel em água (BrC) no circum-ártico. Os pontos de dados são plotados no meio de cada amostra. O sombreamento foi interpolado com base nas medições utilizando o método Data-Interpolating Variational Analysis no software Ocean Data View. A faixa de cores é definida como os percentis 10 e 90 do babs-365. O babs-365 observado de BrC solúvel em água em Utqiaġvik (anteriormente Barrow) de agosto a setembro (2012) para amostras PM10 (diamante) e em Alerta de maio a início de junho (1991) para amostras totais suspensas (quadrado) também é mostrado para comparação

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Distribuição da queima de biomassa e fumaça resultante na América do Sul.

Enquanto isso, Fu pede que a atenção se concentre na mitigação de incêndios florestais. “Nossas descobertas destacam o quão importante é controlar os incêndios florestais”, diz ele.

(a) Mapa de satélite da profundidade óptica de absorção de aerossol média mensal (AAOD = AOD*(1-SSA)) a 388 nm para setembro de 2007, derivado usando o algoritmo de aerossol OMAERUV de dois canais aplicado ao Ozone Monitoring Instrument (OMI) a bordo do Aura da NASA satélite. O conjunto de dados de aerossol OMAERUV está disponível no Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center da NASA (b) Imagem em cores reais MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) capturada em 9 de setembro de 2007 sobre a mesma região mostrando locais de incêndios ativos (marcados em vermelho) e uma espessa camada de fumaça que se estende da Amazônia à Argentina; a imagem foi obtida do site do Observatório da Terra da NASA. Um triângulo preto sólido mostra a localização de Santa Cruz.

Forte impacto do carbono marrom solúvel em água (BrC) no aquecimento simulado do Ártico

Instituto Max Planck de Química O aquecimento rápido no Ártico e o derretimento acelerado das geleiras e do gelo marinho têm um enorme impacto no meio ambiente global. Os gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono e os aerossóis de carbono negro, são agentes de aque cimento bem conhecidos. Em contraste, as partículas de carbono marrom atmosféricas e absorventes de luz pertencem aos contribuintes menos compreendidos e mais incertos no Ártico e nas regiões vizinhas. Um grupo internacional de pesquisadores, liderado pelo Instituto de Ciência do Sistema Superfície -Terra da Universidade de Tianjin, China, e o Instituto Max Planck de Química, Mainz, Alemanha, combinou observações diretas de partículas atmosféricas de carbono marrom durante um período circun-ártico de dois meses. cruzeiro com simulações de modelos globais abrangentes. O estudo deles mostra que o carbono marrom absorvedor de luz, originado principalmente da queima de biomassa, pode impor um forte aquecimento no Ártico.Identificar os agentes de aquecimento é fundamental para entender o aquecimento do Ártico e encontrar possíveis soluções de mitigação”, explica Yafang

(A) Efeito médio anual de absorção radiativa (RAE) do BrC solúvel em água no Ártico (ao norte de 60°N). (B) Média anual do RAE fracionado de BrC solúvel em água em relação ao BC no Ártico. (C) Variação mensal do RAE de BrC e BC solúvel em água, bem como do RAE fracionado de BrC solúvel em água em relação ao BC. O maior e o menor valor para o RAE mensal de BrC solúvel em água são apresentados para julho e dezembro, respectivamente. (D) Contribuição média mensal e anual das quatro fontes para o RAE do BrC hidrossolúvel. Essas parcelas apresentam o forte impacto do BrC solúvel em água no aquecimento circun-ártico, especialmente a alta contribuição da queima de biomassa. Cheng, que lidera o Grupo de Pesquisa Minerva do Instituto Max Planck de Química em Mainz. Os efeitos de aquecimento das partículas de carbono marrom foram ignorados nos modelos climáticos ou estimados com grandes incertezas, variando de

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aproximadamente 3% a mais de 50% em relação ao efeito de aquecimento do carbono preto. No entanto, as observações de carbono marrom no Ártico são escassas, dificultando a avaliação representativa de seu efeito de aquecimento no círculo-ártico.

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Grandes incêndios florestais destroem o ozônio estratosférico

De acordo com um novo estudo, a fumaça dos incêndios destrói a camada de ozônio. Pesquisadores alertam que, à medida que a frequência de grandes incêndios aumenta como resultado das mudanças climáticas, mais radiação ultravioleta nociva do sol atingirá o solo Fotos: Universidade de Waterloo, MIT, NASA

randes incêndios florestais podem produzir plumas atmosféricas ascendentes de intensidade tão grande que injetam fumaça e outros produtos de combustão na estratosfera. Bernath et ai. mostram que compostos transportados para a estratosfera pelos incêndios australianos do verão negro em 2019-2020 causaram perturbações extremas na composição do gás estratosférico que têm o potencial de destruir o ozônio. À medida que as mudanças climáticas fazem com que os incêndios florestais se tornem mais frequentes, seus efeitos no orçamento global de ozônio aumentarão. Os incêndios florestais australianos em 2019 e 2020 foram históricos por quão longe e rápido eles se espalharam e por quanto tempo e com força queimaram. Ao todo, os devastadores incêndios do “Verão Negro” queimaram mais de 43 milhões de acres de terra e extinguiram ou desalojaram quase 3 bilhões de animais.

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Os incêndios também injetaram mais de 1 milhão de toneladas de partículas de fumaça na atmosfera, atingindo até 35 quilômetros acima da superfície da Terra – uma massa e alcance comparáveis à de um vulcão em erupção.

Agora, químicos atmosféricos do MIT descobriram que a fumaça desses incêndios desencadeou reações químicas na estratosfera que contribuíram para a destruição do ozônio, que protege a Terra da radiação ultravioleta. O estudo da equipe, publicado recentemente na PNAS, é o primeiro a estabelecer uma ligação química entre a fumaça dos incêndios florestais e a destruição da camada de ozônio. Em março de 2020, logo após os incêndios terem diminuído, a equipe observou uma queda acentuada no dióxido de nitrogênio na estratosfera, que é o primeiro passo de uma cascata química que é conhecida por terminar na destruição da camada de ozônio. Os pesquisadores descobriram que essa queda no dióxido de nitrogênio se correlaciona diretamente com a quantidade de fumaça que os incêndios liberaram na estratosfera. Eles estimam que essa química induzida pela fumaça esgotou a coluna de ozônio em 1%.

Estudo revela ligação química entre fumaça de incêndio e destruição da camada de ozônio

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Para colocar isso em contexto, eles observam que a eliminação progressiva dos gases que destroem a camada de ozônio sob um acordo mundial para interromper sua produção levou a uma recuperação de cerca de 1% do ozônio em relação às diminuições anteriores de ozônio nos últimos 10 anos – o que significa que os incêndios florestais cancelaram aqueles difíceis -ganhou ganhos diplomáticos por um curto período. Se os futuros incêndios florestais se tornarem mais fortes e mais frequentes, como se prevê que aconteçam com as mudanças climáticas, a recuperação projetada do ozônio pode ser adiada em anos. “Os incêndios australianos parecem o maior evento até agora, mas à medida que o mundo continua aquecendo, há todos os motivos para pensar que esses incêndios se tornarão mais frequentes e mais intensos”, diz a principal autora Susan Solomon, professora de Lee e Geraldine Martin. Estudos Ambientais do MIT. “É mais um alerta, assim como o buraco na camada de ozônio da Antártida, no sentido de mostrar como as coisas podem realmente ser ruins”. Os coautores do estudo incluem Kane Stone, pesquisador do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT, juntamente com colaboradores de várias instituições, incluindo a Universidade de Saskatchewan, a Universidade de Jinan, o Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica e a Universidade de Colorado em Boulder.

Nuvens altas de fumaça que podem atingir a estratosfera

Traço químico Incêndios florestais maciços são conhecidos por gerar pirocumulonimbus – nuvens altas de fumaça que podem atingir a estratosfera, a camada da atmosfera que fica entre cerca de 15 e 50 quilômetros acima da superfície da Terra. A fumaça dos incêndios florestais da Austrália atingiu bem a estratosfera, chegando a 35 quilômetros. Em 2021, o coautor de Solomon, Pengfei Yu, da Universidade de Jinan, realizou um estudo separado dos impactos dos incêndios e descobriu que a fumaça acumulada aqueceu partes da estratosfera em até 2 graus Celsius – um aquecimento que persistiu por seis meses.

O estudo também encontrou indícios de destruição de ozônio no Hemisfério Sul após os incêndios. Solomon se perguntou se a fumaça dos incêndios poderia ter esgotado o ozônio por meio de uma química semelhante aos aerossóis vulcânicos. Grandes erupções vulcânicas também podem atingir a estratosfera e, em 1989, Solomon descobriu que as partículas nessas erupções podem destruir o ozônio por meio de uma série de reações químicas. À medida que as partículas se formam na atmosfera, elas acumulam umidade em suas superfícies. Uma vez molhadas, as partículas podem reagir com produtos químicos circulantes na estratosfera, incluindo o pentóxido de dinitrogênio, que reage com as partículas para formar ácido nítrico. Normalmente, o pentóxido de dinitrogênio reage com o sol para formar várias espécies de nitrogênio, incluindo dióxido de nitrogênio, um composto que se liga a produtos químicos contendo cloro na estratosfera. Quando a fumaça vulcânica converte o pentóxido de dinitrogênio em ácido nítrico, o dióxido de nitrogênio cai e os compostos de cloro tomam outro caminho, transformando-se em monóxido de cloro, o principal agente humano que destrói o ozônio. “Essa química, uma vez que você passa desse ponto, está bem estabelecida”, diz Solomon. “Uma vez que você tem menos dióxido de nitrogênio, você precisa ter mais monóxido de cloro, e isso esgotará o ozônio”.

Injeção de nuvem

O buraco na camada de ozônio, um vácuo notório em uma grande camada atmosférica sobre a Antártida, é menor este ano do que em qualquer outro momento de sua história, segundo a NASA.

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No novo estudo, Solomon e seus colegas analisaram como as concentrações de dióxido de nitrogênio na estratosfera mudaram após os incêndios na Austrália.

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Se essas concentrações caíssem significativamente, isso sinalizaria que a fumaça dos incêndios florestais esgota o ozônio através das mesmas reações químicas que algumas erupções vulcânicas. A equipe analisou observações de dióxido de nitrogênio feitas por três satélites independentes que pesquisaram o Hemisfério Sul por períodos variados de tempo. Eles compararam o registro de cada satélite nos meses e anos que antecederam e seguiram os incêndios australianos. Todos os três registros mostraram uma queda significativa no dióxido de nitrogênio em março de 2020. Para o registro de um satélite, a queda representou uma baixa recorde entre as observações nos últimos 20 anos. Para verificar se a diminuição do dióxido de nitrogênio foi um efeito químico direto da fumaça dos incêndios, os pesquisadores realizaram simulações atmosféricas usando um modelo global tridimensional que simula centenas de reações químicas na atmosfera, desde a superfície até a estratosfera. A equipe injetou uma nuvem de partículas de fumaça no modelo, simulando o que foi observado nos incêndios florestais australianos. Eles assumiram que as partículas, como aerossóis vulcânicos, acumulavam umidade. Eles então executaram o modelo várias vezes e compararam os resultados com simulações sem a nuvem de fumaça.

Assista o Youtube: www.youtu.be/nnjbvf12pfU

Em todas as simulações que incorporam fumaça de incêndio florestal, a equipe descobriu que, à medida que a quantidade de partículas de fumaça aumentava na estratosfera, as concentrações de dióxido de nitrogênio diminuíam, correspondendo às observações dos três satélites.

É a primeira vez que a ciência estabelece um mecanismo químico que liga a fumaça dos incêndios florestais à destruição da camada de ozônio

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“O comportamento que vimos, de mais e mais aerossóis e cada vez menos dióxido de nitrogênio, tanto no modelo quanto nos dados, é uma impressão digital fantástica”, diz Solomon. “É a primeira vez que a ciência estabelece um mecanismo químico que liga a fumaça dos incêndios florestais à destruição da camada de ozônio. Pode ser apenas um mecanismo químico entre vários, mas está claramente lá. Isso nos diz que essas partículas estão molhadas e devem ter causado alguma destruição da camada de ozônio”. Ela e seus colaboradores estão investigando outras reações desencadeadas pela fumaça dos incêndios florestais que podem contribuir ainda mais para a remoção do ozônio. Por enquanto, o principal fator de destruição da camada de ozônio continua sendo os clorofluorcarbonos, ou CFCs – produtos químicos como refrigerantes antigos que foram proibidos pelo Protocolo de Montreal, embora continuem a permanecer na estratosfera. Mas como o aquecimento global leva a incêndios florestais mais fortes e frequentes, sua fumaça pode ter um impacto sério e duradouro no ozônio. “Fumaça de incêndio florestal é uma mistura tóxica de compostos orgânicos que são feras complexas”, diz Solomon. “E temo que o ozônio esteja sendo atacado por toda uma série de reações que agora estamos trabalhando furiosamente para desvendar”. Esta pesquisa foi apoiada em parte pela National Science Foundation e pela NASA.

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08/07/2022 10:56:46

O mundo tem “cinquenta % de chances” de ultrapassar seu limite de aquecimento global de 1,5°C, em algum momento nos próximos cinco anos

A Organização Meteorológica Mundial projeta que as temperaturas globais quebrarão brevemente a marca de aquecimento de 1,5 graus Celsius em breve, mas isso não significará que quebrou o limite do Acordo de Paris Fotos: NASA, NOAA, Unsplash

e acordo com um relatório divulgado pela Organização Meteorológica Mundial na segunda-feira, 9 de maio de 2022, o mundo está se aproximando do limiar de aquecimento que os acordos internacionais estão tentando impedir, com quase 50% de chance de que a Terra atinja temporariamente essa marca de temperatura nos próximos cinco anos O mundo está se aproximando do limiar de aquecimento que os acordos internacionais estão tentando evitar, com quase 50% de chance de que a Terra atinja temporariamente essa marca de temperatura nos próximos cinco anos, previram equipes de meteorologistas em todo o mundo.

Os meteorologistas preveem que a devastadora megaseca propensa a incêndios continuará

Vista aérea da água do degelo que flui para longe da Geleira Rena (tirada em 8 de setembro de 2021), perto de Kangerlussuaq, na Groenlândia.

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O mundo tem “cinquenta de chances” de ultrapassar seu limite de aquecimento global de 1,5°C, em algum momento nos próximos cinco anos.indd 27

Com a mudança climática causada pelo homem, há uma chance de 48% de que o globo atinja uma média anual de 1,5 graus Celsius (2,7 graus Fahrenheit) acima dos níveis pré-industriais do final de 1800 pelo menos uma vez entre agora e 2026, um vermelho brilhante sinal nas negociações sobre mudanças climáticas e na ciência, uma equipe de 11 diferentes centros de previsão previu para a Organização Meteorológica Mundial na segunda-feira ( 10/05/2022). As probabilidades estão aumentando junto com o termômetro. No ano passado, os mesmos analistas colocaram as chances em mais de 40% e uma década atrás eram apenas 10%.

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Previsões de anomalia média anual para 2022 em relação a 1991-2020

Média do conjunto (coluna da esquerda) para temperatura (topo, °C), pressão ao nível do mar (meio, hPa), precipitação (fundo, mm/dia) e probabilidade acima da média (coluna da direita). Como esta é uma previsão de duas categorias não calibrada, a probabilidade de abaixo da média é um menos a probabilidade mostrada na coluna direita A equipe, coordenada pelo Escritório Meteorológico do Reino Unido, em sua visão geral de cinco anos disse que há 93% de chance de que o mundo estabeleça um recorde de ano mais quente até o final de 2026.

Eles também disseram que há 93% de chance de que os cinco anos de 2022 a 2026 serão os mais quentes já registrados. Os meteorologistas também preveem que a devastadora megaseca propensa a incêndios no sudoeste dos

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EUA continuará. “Vamos ver um aquecimento contínuo de acordo com o que é esperado com as mudanças climáticas”, disse o cientista sênior do Met Office do Reino Unido, Leon Hermanson, que coordenou o relatório.

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Essas previsões são previsões climáticas globais e regionais em uma escala de tempo anual e sazonal com base em médias de longo prazo e simulações de computador de última geração. Eles são diferentes das previsões meteorológicas cada vez mais precisas que preveem quão quente ou úmido um determinado dia será em lugares específicos. Mas mesmo que o mundo atinja essa marca de 1,5 grau acima dos tempos pré-industriais - o globo já aqueceu cerca de

1,1 grau (2 graus Fahrenheit) desde o final de 1800 - isso não é exatamente o mesmo que o limite global estabelecido pela primeira vez por negociadores internacionais em o acordo de Paris de 2015. Em 2018, um importante relatório científico das Nações Unidas previu efeitos dramáticos e perigosos nas pessoas e no mundo se o aquecimento exceder 1,5 graus. O limite global de 1,5 grau é sobre o mundo estar tão quente não por um ano, mas por um período de 20 ou 30

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anos, disseram vários cientistas. Não é isso que o relatório prevê. Os meteorologistas só podem dizer se a Terra atinge essa marca média anos, talvez uma década ou duas, depois de realmente chegar lá, porque é uma média de longo prazo, disse Hermanson.“Este é um aviso do que será apenas médio em alguns anos”, disse a cientista climática da Universidade de Cornell, Natalie Mahowald, que não fazia parte das equipes de previsão.

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Previsões para anomalias de maio a setembro de 2022-2026 em relação a 1991-2020

Média do conjunto (coluna da esquerda) para temperatura (topo, °C), pressão ao nível do mar (meio, hPa), precipitação (fundo, mm/dia) e probabilidade acima da média (coluna da direita). Como esta é uma previsão de duas categorias não calibrada, a probabilidade de abaixo da média é um menos a probabilidade mostrada na coluna direita A previsão faz sentido dado o quão quente o mundo já está e um décimo de grau Celsius adicional (quase dois décimos de grau Fahrenheit) é espera-

do por causa das mudanças climáticas causadas pelo homem nos próximos cinco anos, disse o cientista climático Zeke Hausfather, da empresa de tec-

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nologia Stripe e Berkeley Earth, que não fazia parte das equipes de previsão. Acrescente a isso a probabilidade de um forte El Niño – o aquecimento

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Previsão da Circulação Meridional do Atlântico (AMOC) para 2022 (primeira linha) e 2022-2026 (segunda linha) em relação a 1991-2020

Correlação de Pearson (esquerda) e pontuação ROC para previsões de condições acima da média (direita). Para correlação, o pontilhado mostra onde a habilidade não é significativa (no nível de 5%) periódico natural de partes do Pacífico que altera o clima mundial – que poderia lançar mais alguns décimos de grau temporariamente e o mundo chegaria a 1,5 grau. O mundo está no segundo ano consecutivo de um La Nina, o oposto do El Niño, que tem um leve efeito de resfriamento global, mas não é suficiente para combater o aquecimento geral dos gases de retenção de calor expelidos pela queima de carvão, petróleo e gás natural, disseram os cientistas.

A previsão de cinco anos diz que o La Nina provavelmente terminará no final deste ano ou em 2023. O efeito estufa dos combustíveis fósseis é como colocar as temperaturas globais em uma escada rolante crescente. El Niño, La Niña e um punhado de outras variações naturais do clima são como subir ou descer degraus nessa escada rolante, disseram os cientistas. Em escala regional, o Ártico ainda estará aquecendo durante o inverno a uma taxa três vezes maior do que

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o globo, em média. Embora o sudoeste americano e o sudoeste da Europa provavelmente estejam mais secos do que o normal nos próximos cinco anos, são esperadas condições mais úmidas do que o normal para a região do Sahel, norte da Europa, nordeste do Brasil e Austrália, previu o relatório. A equipe global vem fazendo essas previsões informalmente há uma década e formalmente há cerca de cinco anos, com mais de 90% de precisão, disse Hermanson.

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O gráfico de anomalia da temperatura do mar mostra a anomalia da água fria, no Pacífico oriental, no segundo ano consecutivo de um La Nina (Fonte: NOAA )

É muito provável que ultrapassemos 1,5°C, brevemente

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O principal cientista climático da NASA, Gavin Schmidt, disse que os números neste relatório são “um pouco mais quentes” do que os usados pela NASA dos EUA e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica. Ele também tinha dúvidas sobre o nível de habilidade em previsões regionais de longo prazo. “Independentemente do que está previsto aqui, é muito provável que ultrapassemos 1,5°C na próxima década , mas isso não significa necessariamente que estamos comprometidos com isso a longo prazo - ou que trabalhar para reduzir mais mudanças é não vale a pena”, disse Schmidt em um e-mail.

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Meta climática da coalizão é consistente com aquecimento global superior a 3°C As metas de emissões do trabalho estão alinhadas com 2°C de aquecimento, o que ainda levaria a eventos extremos de calor e à destruição da Grande Barreira de Corais Fotos: Climate Analytics

s compromissos de mudança climática do governo de Morrison são consistentes com mais de 3°C de aquecimento global, beirando os 4°C, um nível que levaria a danos catastróficos em todo o planeta, de acordo com uma nova análise. A meta climática do trabalho foi consistente com cerca de 2°C de aquecimento acima dos níveis pré-industriais. Espera-se que ambos levem à perda de recifes de corais tropicais, incluindo a Grande Barreira de Corais, e a um aumento significativo no número de eventos de calor extremo na Austrália, assumindo que outros países tomaram medidas equivalentes. A pesquisa da Climate Analytics descobriu que nenhuma das principais partes tinha metas de redução de emissões que correspondiam ao compromisso assumido no marco do acordo de Paris de 2015 e reforçado no pacto climático de Glasgow do ano passado , para limitar o aquecimento o mais próximo possível de 1,5 C. Ele descobriu que as metas propostas pelos Verdes e os “independentes verde-azulados” que disputam assentos no centro da cidade eram consistentes com essa marca.

A pesquisa da Climate Analytics diz que as metas de emissões de ambas as partes ainda resultariam em eventos de calor mais frequentes e intensos, como incêndios florestais catastróficos

Bill Hare, executivo-chefe da Climate Analytics, disse que os cientistas demonstraram que o risco de impactos climáticos irreversíveis se 1,5°C fosse passado por um curto período de tempo era grave. Quando medido contra esse objetivo, a Coalizão estava agindo de uma maneira que teria ramificações catastróficas, enquanto os trabalhistas “não chegaram a enfrentar as consequências do que a ciência está dizendo”.

Apesar disso, Hare disse que as implicações de não lidar com as mudanças climáticas estavam em grande parte ausentes da campanha eleitoral. “As pesquisas sugeriram que a mudança climática é um problema muito grande, com o custo de vida e a integridade, mas não está realmente penetrando na principal discussão política e da mídia”, disse ele. “Este é o caso, apesar do fato de a Austrália ter enfrentado catástrofes em nível mundial nos últimos anos.”

As nações adotaram o Pacto Climático de Glasgow, com o objetivo de transformar a década de 2020 em uma década de ação e apoio climático

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Eventos de calor intenso que agora podem ocorrer uma vez por década seriam esperados todos os anos e seriam significativamente mais quentes

O consenso científico é que as temperaturas globais aumentaram cerca de 1°C desde 1900, principalmente devido às emissões de gases de efeito estufa. Na Austrália, o aumento médio foi de 1,4°C. Tem sido associado a incêndios florestais sem precedentes, eventos de chuva que causaram inundações catastróficas e quatro eventos de branqueamento de corais em massa na Grande Barreira de Corais desde 2016. A Climate Analytics descobriu que a meta de emissões da Coalizão para 2030 – um corte de 26-28% em comparação com os níveis de 2005 – era consistente com todos os recifes tropicais sendo destruídos e as temperaturas máximas na Austrália aumentando cerca de 3°C. Eventos de calor intenso que agora podem ocorrer uma vez por década seriam esperados todos os anos e seriam significativamente mais quentes. A meta do Partido Trabalhista de um corte de 43% em 2030 foi consistente com a provável destruição da Grande Barreira de Corais e as temperaturas máximas na Austrália subindo 1,7°C. Eventos de calor intenso uma vez por década seriam esperados aproximadamente a cada três anos. A análise descobriu que a Austrália deve reduzir suas emissões em 57% até 2030 para ser compatível com uma meta de aquecimento de 1,5°C. Os Verdes dizem que a Austrália deve cortar em 75% nesse período, enquanto os independentes apóiam amplamente um projeto de lei climático proposto por Zali Steggall que inclui uma meta de 60%. A Climate Analytics disse que ambos eram consistentes com a sobrevivência de algumas áreas de recifes tropicais e eventos de calor intenso acontecendo com mais frequência do que nas últimas décadas.

Grande parte do foco na política climática durante a campanha eleitoral tem sido na proposta do Partido Trabalhista de usar a política de “mecanismo de salvaguarda” da Coalizão para reduzir gradualmente as emissões industriais e as divisões dentro do governo sobre se está comprometido em atingir zero emissões líquidas até 2050.

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Um relatório separado divulgado recentemente destacou outra política trabalhista – um compromisso de sediar uma grande cúpula climática da ONU em parceria com países do Pacífico na próxima legislatura. Richie Merzian, diretor de clima e energia do progressivo Instituto da Austrália, disse que sediar a cúpula da COP29 em 2024 pode ser a coisa mais importante que o país fez sobre a crise climática nos próximos três anos, pois redefiniria sua reputação após anos de acusações de que foi um “retardatário climático” global e poderia ajudar a reparar as relações no Pacífico. Falando ao lado do líder trabalhista Anthony Albanese, o porta-voz do partido sobre mudanças climáticas e energia, Chris Bowen, disse que sediar uma cúpula “enviaria a mensagem ao mundo de que a Austrália está sob nova administração quando se trata de clima” e permitiria vender o país como uma “potência de energia renovável”.

Reduzir gradualmente as emissões industriais e as divisões dentro do governo sobre se está comprometido em atingir zero emissões líquidas até 2050

O líder trabalhista Anthony Albanese e o porta-voz trabalhista para clima e energia Chris Bowen na Smart Energy Expo em Sydney

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Os mapas mostram a porcentagem de terras protegidas de cada país projetadas para ter climas novos (a) ou em extinção (b) (ou seja, nenhuma fonte ou destino análogos dentro de 500 km, respectivamente). Para as terras protegidas que têm análogos, os mapas mostram a porcentagem de análogos de fonte protegidos que se originam em um país diferente (c) e o percentual de análogos de destino protegidos que terminam em um país diferente (d)

Mudanças Climáticas Impactam a Biodiversidade em Áreas Protegidas Globalmente Pesquisa ressalta a importância de adotar estratégias de conservação inteligentes em relação ao clima. Analisando a rede global de áreas protegidas, avaliando o potencial de mudanças nos locais onde plantas e animais ocorrem devido às mudanças climáticas. Os resultados apontam para a necessidade de planos estratégicos de conservação que transcendam as fronteiras internacionais para proteger espécies em risco

reas protegidas – como reservas naturais, parques nacionais e áreas selvagens – são essenciais para a conservação da biodiversidade. Nova pesquisa publicada na Environmental Research Letters fornece insights para o desenvolvimento de estratégias de conservação inteligentes em relação ao clima. O estudo analisou a rede global de áreas protegidas, avaliou o potencial de mudanças nos locais onde plantas e animais ocorrem devido às mudanças climáticas e, como resultado, identifica a necessidade de planos estratégicos de conservação que transcendam as fronteiras internacionais e protejam espécies em risco. “À medida que o planeta continua aquecendo, esperamos que várias espécies saiam de algumas áreas protegidas

e entrem em outras à medida que mudam seus alcances em resposta às mudanças climáticas”, diz o principal autor Sean Parks, ecologista de pesquisa do USDA Forest. Serviço Estação de Pesquisa Rocky Mountain, Aldo Leopold Wilderness Research Institute. Os pesquisadores descobriram que algumas espécies atualmente em áreas protegidas podem ter que cruzar fronteiras internacionais para encontrar condições climáticas mais adequadas. À medida que se deslocam, podem enfrentar barreiras físicas, como cercas de fronteira, e barreiras não físicas, como políticas de conservação inconsistentes em diferentes áreas e países. Espera-se que as condições climáticas mudem em mais de um quarto da atual rede global terrestre de áreas protegidas sob um cenário de aquecimento de 2°C.

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O estudo descobriu que mais de um terço das terras protegidas poderiam ganhar novos climas. Compreender essas mudanças das condições climáticas conhecidas para as novas dentro de áreas protegidas ajuda a comunidade conservacionista internacional a prever as necessidades de planejamento e tomar decisões de investimento mais estratégicas para financiamento limitado de conservação. “A Estação de Pesquisa das Montanhas Rochosas está comprometida em enfrentar a ameaça das mudanças climáticas, fornecendo pesquisas necessárias para apoiar novas estratégias para administrar áreas protegidas e outras terras selvagens nos Estados Unidos e internacionalmente”, diz Jason Taylor, diretor da Aldo Leopold Wilderness Research Instituto.

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Diminuindo o sumidouro de carbono em todo o Cinturão e Estrada no futuro Fotos: Peng Jing, Li Dan, Fuqiang Yang, Dayong Wang

Tendências no sumidouro de carbono ao longo do Cinturão e Rota no futuro sob cenário de alta emissão

iniciativa do Cinturão e Rota, que compreende países em regiões como Ásia Oriental, Eurásia Central, Norte da África e Europa Ocidental, é uma região chave para estimar as tendências de sumidouros de carbono sob a meta de neutralidade de carbono. As mudanças climáticas, as concentrações atmosféricas de CO2, a fixação biológica de nitrogênio e a deposição antropogênica de nitrogênio podem influenciar as tendências da produção primária líquida, respiração do solo e produção líquida do ecossistema. De acordo com uma nova pesquisa publicada na Atmospheric and Oceanic Science Letters, espera-se que os efeitos das mudanças climáticas, elevando o CO2 atmosférico e aumentando a fixação biológica de nitrogênio e a deposição antropogênica de nitrogênio afetem as tendências de sumidouros de carbono da região do Cinturão e Rota nos últimos 70 anos do século XXI. Por exemplo, o aumento da temperatura do ar na superfície e do CO2 atmosférico podem estimular a produção líquida do ecossistema. Por um lado, através do aumento do CO2 concentrações, a produção primária líquida pode ser promovida e mais carbono pode ser sequestrado.

Diagrama esquemático da subestimação da tendência de sumidouro de carbono na região do Cinturão e Rota durante 2031–2100

O ciclo do carbono (C) em escalas regionais é uma das principais fontes de incerteza identificadas no Sexto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC AR6). Por exemplo, as disputas estão em andamento sobre se a bacia amazônica – uma das regiões mais importantes globalmente em termos de produção primária bruta (PPB) – é um sumidouro ou fonte de C. Portanto, regiões com clima e topografia mais complexos, incluindo Leste Asiático, norte da África e Europa Ocidental, são afetadas pela forte interação entre terra e atmosfera. Assim, é muito importante quantificar com precisão o tamanho e a direção dos sumidouros de C. O IPCC AR6 mostra que, devido à falta de dados observados temporais e espaciais de longo prazo, contínuos e intensivos de fluxos biogeoquímicos regionais e tamanhos de pools de C, há uma grande incerteza regionalmente nas tendências dos sumidouros de C. Portanto, é difícil avaliar com precisão as tendências dos sumidouros C regionais no presente e especialmente no futuro. No geral, esta linha de estudo é uma das maneiras importantes de melhorar as capacidades de previsão e projeção de modelos de sistemas terrestres (ESMs).

Coletor C anual de 1901 a 2100 estimado pelo CMIP6 e CABLE nas regiões do Cinturão e Rota. Efeito da variação do CO2 atmosférico (linha verde), mudança climática (linha vermelha), BNF (linha laranja) e deposição de N (linha marrom) e todos os fatores combinados (linha azul) no sumidouro de C durante o mesmo período estimado usando CABO (unidades: Pg C ano −1) 12

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Por outro lado, o aumento das temperaturas pode estimular a respiração do solo e promover a liberação de carbono. A força combinada dos dois determinará a direção e a força da tendência de produção líquida do ecossistema. Atualmente, no entanto, a direção e a magnitude das tendências de produção líquida do ecossistema e suas respostas às mudanças climáticas, concentrações atmosféricas de CO2, fixação biológica de nitrogênio e deposição de nitrogênio atmosférico são controversas. Dr. Jing Peng do Instituto de Física Atmosférica, Academia Chinesa de Ciências, e colegas, simulou a resposta da produção primária líquida, respiração do solo e produção líquida do ecossistema na região do Cinturão e Rota às mudanças globais de 1901 a 2100. Assumindo um negócio -cenário de emissões usual no futuro (ou seja, RCP8.5), a tendência de produção líquida do ecossistema diminui em 0,04 Pg C ano −2 de 2031 a 2100 em relação aos níveis históricos (1936–2005). “O aumento da temperatura do ar na superfície resulta principalmente nessa mudança, o que leva a uma tendência de queda maior na produção primária líquida do que na respiração do solo”, explica o Dr. Peng. O estudo revela que uma maior fixação biológica de nitrogênio leva a uma tendência de aumento maior na respiração do solo do que na produção primária líquida durante 2031-2100 quando comparada aos níveis históricos, o que contribui para uma redução na tendência de produção líquida do ecossistema em ~40%. Vale a pena notar que o estresse projetado da tendência decrescente no sumidouro de carbono é mais que o dobro do CMIP6, a maioria dos modelos dos quais não considera as interações carbono-nitrogênio. De acordo com este estudo, as mudanças globais podem ter efeitos em cascata nas tendências de sumidouros de carbono em toda a região do Cinturão e Rota no futuro, incluindo as respostas da produção

Resposta da tendência de (a) NPP, (b) RH e (c) NEP à temperatura do ar na superfície (TAIR) sob condições atuais de 1936 a 2005 (azul) e condições futuras de 2031 a 2100 (vermelho). A notação a p significa a sensibilidade de NPP, RH ou NEP a TAIR nas condições atuais. a fé semelhante a a p , exceto para condições futuras. P p indicam os níveis de significância estatística das correlações entre NPP e TAIR, RH e TAIR ou NEP e TAIR nas condições atuais. P f é semelhante a P p , exceto para condições futuras primária líquida e respiração do solo às mudanças climáticas, concentrações de CO2 , fixação biológica de nitrogênio e deposição de nitrogênio atmosférico . No entanto, permanece uma falta de compreensão sobre os impactos das

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mudanças no uso da terra, uso de fertilizantes nitrogenados e feedbacks entre nitrogênio e fósforo. “Todos esses fatores podem afetar a tendência e a distribuição espacial da produção líquida do ecossistema”, acrescenta o Dr. Peng.

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Distribuição espacial das tendências de produção líquida do bioma (unidades: gC m⁻² yr ⁻¹) durante (a–c) 1901– 2010 e (d–e) 1961–2010 para a média do conjunto CMIP6 (a e d), (b e e) média do conjunto na moda, e (c e f) sua diferença. Os pontos pretos indicam onde as tendências são estatisticamente significativas no nível de 5%.

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Patrick Assumpção, produtor rural e parceiro da The Nature Conservancy no Brasil, caminha pela Fazenda Coruputuba em agosto de 2018. Nova pesquisa quantifica os benefícios de resfriamento de árvores plantadas em terras cultivadas nos trópicos americanos e africanos

Plantar árvores em pastagens proporciona resfriamento significativo nos trópicos por *Hannah Hickey, Universidade de Washington

Benefícios consistentes de resfriamento da silvicultura nos trópicos. Os sistemas agroflorestais têm o potencial de sequestrar carbono e oferecer inúmeros benefícios às comunidades rurais, mas sua capacidade de oferecer serviços valiosos de resfriamento não foi quantificada em escala continental. Aqui, descobrimos que as árvores em pastagens (“silvopastos”) em toda a América Latina e África podem oferecer benefícios substanciais de resfriamento. Esses benefícios de resfriamento aumentam linearmente de -0,32 °C a -2,4 °C por 10 toneladas métricas de carbono lenhoso por hectare e, principalmente, não dependem da extensão espacial dos sistemas silvipastoris. Assim, mesmo os pequenos produtores podem obter importantes serviços de refrigeração intensificando suas práticas de silvopastagem. Em seguida, mapeamos onde a expansão realista (mas ambiciosa) da silvicultura poderia neutralizar uma fração substancial do aquecimento local projetado em 2050 devido às mudanças climáticas.

s agricultores que lutam para se adaptar ao aumento das temperaturas nas regiões tropicais podem liberar os benefícios do resfriamento natural, juntamente com uma série de outras vitórias, simplesmente espalhando mais árvores em suas pastagens. Pela primeira vez, um estudo

liderado pela Universidade de Washington coloca números tangíveis para os efeitos de resfriamento dessa prática. Pesquisadores da UW e The Nature Conservancy, juntamente com a Duke University, a University of California San Diego e o Stony Brook University Hospital, descobriram que adicionar árvores às pastagens, tecnicamente conhecidas como

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silvopastures, pode esfriar as temperaturas locais em até 2,4 C (4,3 F). ) para cada 10 toneladas métricas de material lenhoso adicionadas por hectare (cerca de 4 toneladas por acre), dependendo da densidade das árvores, além de oferecer uma série de outros benefícios para os seres humanos e a vida selvagem. O artigo foi publicado recentemente na Nature Communications.

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Densidade da silvicultura

Um guia visual para sistemas silvipastoris em diferentes biomas e com uma gama de densidades de carbono lenhoso. Cada linha apresenta um tipo de bioma onde a silvicultura ocorre em nossas regiões de estudo nas Américas e África, e as colunas apresentam uma faixa de densidade de carbono dentro de cada bioma. Imagens do Google Satellite e densidade de carbono lenhosa de Chapman et al. 4 “A maneira como as terras são usadas tem implicações para a saúde e segurança humana”, disse o primeiro autor Lucas Vargas Zeppetello, que fez este trabalho como estudante de doutorado em ciências atmosféricas da UW. “Nossos estudos anteriores demonstraram como o desmatamento pode aumentar as temperaturas locais para níveis inseguros. Aqui, mostramos que plantar árvores adicionais em pastagens de baixa latitude pode fornecer benefícios substanciais de resfriamento, destacando um caminho para adicionar mais resiliência ao calor crescente experimentado nessas configurações”. Os pesquisadores analisaram dados de satélite de 2018 para comparar a temperatura média anual em cada local nos trópicos americanos e africanos com um conjunto de dados existente de pastagens nuas e pastagens com diferentes quantidades de cobertura arbórea, a fim de quantificar o efeito local de resfriamento das árvores.

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Trabalhadores do projeto Conservador das Águas em setembro de 2018 separam mudas em Extrema, no sudeste do Brasil, para serem levadas para as áreas de plantio. Novas pesquisas quantificam a quantidade de resfriamento fornecida pelas árvores nas pastagens tropicais

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Temperatura Equivalente Florestal (FET) por densidade silvipastoril

A Grande Inconformidade envolve uma lacuna comum de centenas de milhões a bilhões de anos no registro geológico. A causa desse tempo perdido há muito escapa de explicação, mas recentemente duas hipóteses opostas afirmam uma origem glacial ou de placas tectônicas no Neoproterozóico. Fornecemos evidências termocronológicas de resfriamento de rochas e vários quilômetros de exumação no Período Criogeniano em apoio a uma origem glacial para a erosão, contribuindo para a não conformidade do embasamento composto encontrado em todo o interior da América do Norte. A ampla sincronicidade deste sinal de resfriamento na escala continental só pode ser explicada pela denudação glacial. Usando projeções para o aumento das temperaturas globais para o ano de 2050, os autores identificaram onde as comunidades rurais poderiam ganhar mais com a prática da silvo pastagem no futuro. Os autores observam que o efeito de resfriamento funciona em todas as escalas espaciais – mesmo pequenos agricultores podem acessar esses benefícios de resfriamento, eles disseram, intensificando o plantio de árvores em suas próprias pastagens. “Já temos muitas evidências revisadas por pares para os múltiplos

benefícios socioeconômicos e ecológicos que sistemas agroflorestais como a silvicultura podem fornecer - desde maior segurança alimentar e renda dos agricultores, até maior biodiversidade e melhor acesso a medicamentos tradicionais (e acessíveis) em comunidades rurais remotas, “, disse o autor correspondente Yuta Masuda, cientista sênior da The Nature Conservancy. “Acrescentar nossas descobertas sobre o potencial de resfriamento localizado da silvicultura à mistura serve apenas para sublinhar o enorme espectro de vantagens

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que vêm das árvores nas pastagens, beneficiando não apenas as comunidades rurais vulneráveis em pontos tropicais, mas as pessoas e a vida selvagem em geral”. Vários dos coautores deste estudo também colaboraram em outro artigo recente que revelou até que ponto o aumento localizado da temperatura, impulsionado por uma combinação mortal de aquecimento global e desmatamento tropical, está tornando o trabalho ao ar livre cada vez mais perigoso para comunidades vulneráveis nos trópicos.

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Para haver revolução da Sustentabilidade temos que ir além Inovação O Caso de Biodigestores na Amazônia Texto *Hinton Bentes

O Instituto de Estudos Sustentáveis e Tecnológicos da Amazônia - AmazôniaTEC é uma organização não governamental que atua desde 2016 propagando tecnologias sociais de forma online e offline visando gerar, disseminar e aplicar conhecimento científico e tecnológico e com isso promover a transformação da realidade social e econômica dos povos da Amazônia de modo sustentável e atento a isso o instituto acompanha as demandas das regiões mais remotas, como o alto custo de geração de energia, impactos ambientais e a questão logística que impactam diretamente a vida do produtor rural e segundo dados da Consultoria BCG (2021) na Índia entre os anos de 2014 e 2019 houve o investimento de US$ 1,7 bilhão em capital voltado a tecnologias agrícolas, já no Brasil estes dados ainda são difíceis de serem acessados pois existem uma seria de políticas públicas que funcionam de forma combinada, como bancos de fomento, incentivos para startups, entre outros.

m Acordo de Cooperação Técnica para viabilizar a execução do Parque da Cidade, já considerado um dos mais importantes projetos arquitetônicos e urbanísticos para Belém, foi assinado na quarta-feira 11/11, em Brasília (DF), pelo governador do Pará, Helder Barbalho, e o ministro da Infraestrutura, Tarcísio Freitas. A secretária de Estado de Cultura, Ursula Vidal, e o conselheiro do Tribunal de Contas do Estado, Nelson Chaves, participaram da audiência no Ministério da Infraestrutura. Com o avanço da ciência da informação e das redes de comunicação através da internet, das redes colaborativas e projetos desenvolvidos dentro de institutos de pesquisa, universidades, organizações não governamentais e até mesmo de forma individual buscando alavancar produtividade, geração energia, emprego, renda e fomento da segurança nutricional dos alimentos são exemplos de tecnologias que vão muito além da inovação. 42

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Consumo O mercado tem consumidor sofre impacto direto com a questão logística e em determinados territórios este impacto pode muitas vezes inviabilizar determinadas produções, desta forma existe a necessidade de cada vez mais propor de dentro para fora, ou seja, compreender a necessidade de consumo da região e adequar as boas práticas para esta demanda seja atendida pelos próprios produtores da região. Quando os governos, entidades do setor privado e as organizações sociais conseguirem alinhar em suas estratégias de atuam as especificidades da das regiões amazônicas, focando na utilização de resíduos através da aplicação de tecnologias sociais e investindo em melhores formas de consumo a promoção dos ODS – Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU estão mais próximos de serem executados tanto no Brasil como no mundo.

PRODUTIVIDADE NA AMAZÔNIA

Mas a proposta deste artigo não é falar sobre projetos indianos ou mesmo debater sobre a dificuldade ou facilidade de acesso a crédito pelo produtor rural e sim demonstrar como é possível realizar dentro da Amazônia ações de desenvolvimento social voltado a geração de energia e cuidados com o meio ambiente através da utilização de resíduos orgânicos que impactam diretamente na vida das pessoas que de forma eficiente vem gerando competitividade dentro de ambientes de preservação e até mesmo áreas remotas com baixo impacto ao meio ambiente e o cenário brasileiro de política agroambiental e as análises de impactos na produção dentro da Amazônia estão sendo construídos de forma independente por diversas instituições públicas e privadas, mas um fato importante é de que há necessidade de se apreciar os seguintes insights:

Especificidades Mesmo vivendo no século XXI, o povo da Amazônia ainda tem hábitos e costumes de vida e trabalho que muitas vezes podem ser lembrados por historiadores como final do século XIX, início do XX, acesso precário a tecnologias, energia elétrica, técnicas modernas de cuidados agrícolas, saúde e educação básica, gerando com isso diferentes fases de maturidade em uma mesma região. revistaamazonia.com.br

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Utilização de Resíduos Na Amazônia a questão dos resíduos é um grande problema, uma vez que as cidades não possuem um sistema de coleta seletiva eficiente, as indústrias têm uma logística reversa que deixa a desejar muitas vezes ao longo do processo e as propriedades rurais ainda não dominam as boas práticas e técnicas mais eficientes em seus processos produtivos.

Tecnologia Social Quando o debate é sobre a questão agrícola na Amazônia brasileira o planejamento estratégico é necessário se levar em conta a questão do impacto social e ambiental que esta tecnologia de inovação vai trazer junto aos usuários, sejam eles quilombolas, indígenas, agricultores familiares etc. pois este modelo precisa ser necessariamente escalável, ou seja, de fácil replicação e com custo de instalação e utilização sustentável para o usuário.

Mas nem só os pequenos agricultores enfrentam vários problemas que limitam severamente sua produtividade e potencial de renda, ainda existe uma difusão limitada sobre boas práticas de seleção de resíduos, coleta de resíduos deficiente, acesso precário a crédito e insumos para investimento, logística e planejamento inadequados dentro das próprias cidades e centros urbanos. Então como trazer as boas práticas tecnológicas para dentro da casa das pessoas e das organizações públicas e privadas? A inovação e a transformação devem estar andando lado a lado visando está expansão. O sistema de biodigestores apresentado pelo Instituto AmazôniaTEC é fruto de uma parceria internacional, que em sua menor escala proporciona a retirada uma tonelada de lixo orgânico do meio ambiente, gerando diariamente cerca de 3 horas de gás para cozinha, além de 10 litros de fertilizante líquido através de gotejamento, dando a destinação correta aos resíduos orgânicos através de uma forma de compostagem acelerada com um baixo impacto ao meio ambiente.

O Hotel Salinópolis, um dos primeiros a aderir REVISTA AMAZÔNIA

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A UFRA instalou biodigestores para atender seus restaurantes universitários em seus três campis, Belém, Castanhal e Igarapé Açu, na foto os 4 de Belém

A Universidade Federal Rural da Amazônia – UFRA em seus três campis, Belém, Castanhal e Igarapé Açu, instalou 6 biodigestores para atender seus restaurantes universitários criando assim um modelo inédito de sustentabilidade na Amazônia, que inclusive pode acoplar a questão de pesquisa e extensão acadêmica dando oportunidade aos professores e acadêmicos da universidade realizar análises dos biofertilizantes e demais estudos que podem surgir a partir desta iniciativa.

Na Saudosa Maloca, na ilha do Combú

Agora o setor privado também participa de ações de sustentabilidade e boas práticas de desenvolvimento como a Saudosa Maloca, localizada na ilha do Combú na região metropolitana de Belém, onde instalou quatro biodigestores gerando uma autonomia de mais de quarenta porcento de gás além de uma diminuição expressiva do gasto com transporte de resíduo orgânico para o continente, uma vez que hoje boa parte do material ao invés de ir para o lixo vai para os biodigestores que retroalimentam o processo, inclusive gerando o fertilizante para a pequena produção de hortaliças por parte do restaurante.

Agricultura cabana para desenvolvimento da Amazônia Com o projeto “Agricultura Cabana” se propaga ações de sustentabilidade ambiental e financeira através da implantação de biodigestores em mais de cinquenta comunidades de Belém, Ananindeua, Marituba, Castanhal, Paragominas, Redenção, Altamira no Estado do Pará, comunidades estas vivendo em regiões remotas 44

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Este projeto surgiu com o alinhamento de treze dos dezessete ODS da ONU para gerar trabalho e renda na comunidade, em paralelo à educação ambiental, com o gerenciamento do projeto e o manejo consciente de composto orgânico, realizando a capacitação de pessoas da própria comunidade realizando o trabalho de sensibilização e com isso diminuir a incidência de roedores na comunidade e, consequentemente, as doenças e mortes causadas por estes vetores, a promoção de ações com os moradores que participam do processo de uma gestão agricultura a partir da transformação dos resíduos em biofertilizantes, conhecido como adubo orgânico liquido, produzindo assim a possibilidade de alimentos com baixa ingestão de componentes químicos e garantindo a segurança alimentar e nutricional das famílias envolvidas realizando assim a promoção e a conscientização ambiental da comunidade quanto aos resíduos e sua valorização servindo como modelo de gestão comunitária e descentralizada de resíduos. A produção agrícola é um dos fatores preponderantes na maioria dos países sul-americanos e no Brasil ela tem uma elevada participação na balança comercial, mas a produção agrícola é estudada na Amazônia ainda há muito a se considerar devido a produtividade de determinadas culturas, recuperação ambiental, impacto junto ao meio ambiente e a sociedade então levanta-se o questionamento muitas vezes se vale a pena se investir em sistemas agrícolas para pequenos agricultores. (*) Mestrando no Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação da Universidade Federal do Pará – hinton.neto@icsa.ufpa.br

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Transformando CO2 em gasolina. Catalisador transforma dióxido de carbono em gasolina 1.000 vezes mais eficiente A conversão de CO2 em combustíveis e produtos químicos é uma opção atraente para mitigar as emissões de CO2. Controlar a seletividade desse processo é benéfico para produzir combustíveis líquidos desejáveis, mas o acoplamento C-C é uma etapa limitante na reação que requer altas pressões. Aqui, propomos uma estratégia para favorecer o acoplamento C-C em um catalisador Ru/TiO2 suportado, encapsulando-o dentro das camadas de polímero de um polímero orgânico poroso à base de imina que controla sua seletividade. Tal confinamento polimérico modifica o comportamento de hidrogenação do CO2 da superfície do Ru, aumentando significativamente o C2+frequência de rotatividade de produção em 10 vezes. Demonstramos que as camadas de polímero afetam a adsorção de reagentes e intermediários enquanto são estáveis sob as condições de reação exigentes. Nossas descobertas destacam a oportunidade promissora de usar interfaces polímero/metal para a engenharia racional de sítios ativos e como uma ferramenta geral para controlar transformações seletivas em sistemas catalisadores suportados. por *Universidade de Stanford

Fotos: Chih-Jung Chen, Jeff Fitlow/Rice, Mark Golden, PNAS, Universidade de Stanford

s engenheiros que trabalham para reverter a proliferação de gases de efeito estufa sabem que, além de reduzir as emissões de dióxido de carbono, também precisaremos remover o dióxido de carbono da fumaça das usinas ou dos céus. Mas, o que fazemos com todo esse carbono capturado? Matteo Cargnello, engenheiro químico da Universidade de Stanford, está trabalhando para transformá-lo em outros produtos químicos úteis, como propano, butano ou outros combustíveis de hidrocarbonetos compostos por longas cadeias de carbono e hidrogênio. “Nós podemos criar gasolina, basicamente”, disse Cargnello, que é professor assistente de engenharia química. “Para capturar o máximo de carbono possível, você quer os hidrocarbonetos de cadeia mais longa. Cadeias com oito a 12 átomos de carbono seriam o ideal”.

As moléculas de CO2 (preto e vermelho) e de hidrogênio (azul) reagem com a ajuda de um catalisador à base de rutênio. À direita, o catalisador não revestido produz o hidrocarboneto mais simples, o metano. À esquerda, o catalisador revestido produz hidrocarbonetos de cadeia mais longa, como butano, propano e etano

Um novo catalisador, inventado por Cargnello e colegas, avança em direção a esse objetivo aumentando a produção de hidrocarbonetos de cadeia longa em reações químicas.

O problema: quanto mais longa for a cadeia de hidrocarbonetos, mais difícil será produzir

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Produziu 1.000 vezes mais butano – o hidrocarboneto mais longo que poderia produzir sob sua pressão máxima – do que o catalisador padrão, com as mesmas quantidades de dióxido de carbono , hidrogênio, catalisador, pressão, calor e tempo. O novo catalisador é composto pelo elemento rutênio – um raro metal de transição pertencente ao grupo da platina – revestido por uma fina camada de plástico. Como qualquer catalisador, esta invenção acelera as reações químicas sem se desgastar no processo. O rutênio também tem a vantagem de ser mais barato do que outros catalisadores de alta qualidade, como paládio e platina. Cargnello e sua equipe descrevem o catalisador e os resultados de seus experimentos em seu último artigo, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences . Cargnello e sua equipe levaram sete anos para descobrir e aperfeiçoar o novo catalisador.

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O problema: quanto mais longa for a cadeia de hidrocarbonetos, mais difícil será produzir. A ligação do carbono ao carbono requer calor e grande pressão, tornando o processo caro e intensivo em energia. Nesse sentido, a capacidade do novo catalisador de produzir gasolina a partir da reação é um avanço, disse Cargnello. O reator em seu laboratório precisaria apenas de uma pressão maior para produzir todos os hidrocarbonetos de cadeia longa para a gasolina, e eles estão construindo um reator de pressão mais alta. A gasolina é líquida à temperatura ambiente e, portanto, muito mais fácil de manusear do que seus irmãos gasosos de cadeia curta – metano, etano e propano – que são difíceis de armazenar e propensos a vazar de volta aos céus. Cargnello e outros pesquisadores que trabalham para produzir combustíveis líquidos a partir do carbono capturado imaginam um ciclo neutro em carbono no qual o dióxido de carbono é coletado, transformado em combustível, queimado novamente e o dióxido de carbono resultante recomeça o ciclo.

Chengshuang Zhou segura frascos de rutênio, à esquerda, e o catalisador revestido, enquanto Matteo Cargnello segura o tubo usado para os experimentos de reação

Um reator de eletro catálise recicla o dióxido de carbono para produzir soluções de combustível líquido puro usando eletricidade. Os cientistas por trás da invenção esperam que ela se torne uma maneira eficiente e lucrativa de reutilizar o gás de efeito estufa e mantê-lo fora da atmosfera

Aperfeiçoando o polímero A chave para o notável aumento na reatividade é aquela camada de plástico poroso no rutênio, explicou o principal autor do estudo, Chengshuang Zhou, doutorando no laboratório de Cargnello, que conduziu a pesquisa e a experimentação necessárias para refinar o novo revestimento. Um catalisador não revestido funciona bem, disse ele, mas produz apenas metano, o hidrocarboneto de cadeia mais curta , que tem apenas um único átomo de carbono ligado a quatro hidrogênios. Não é realmente uma cadeia.

“Um catalisador não revestido fica coberto com muito hidrogênio em sua superfície, limitando a capacidade do carbono de encontrar outros carbonos para se ligar”, disse Zhou.

A conversão de CO2 em combustíveis e produtos químicos é uma opção atraente para mitigar as emissões de CO2. Controlar a seletividade desse processo é benéfico para produzir combustíveis líquidos desejáveis, mas o acoplamento C-C é uma etapa limitante na reação que requer altas pressões.

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“O polímero poroso controla a proporção carbono-hidrogênio e nos permite criar cadeias de carbono mais longas a partir das mesmas reações. Essa interação crucial e particular foi demonstrada usando técnicas de síncrotron no Laboratório Nacional SLAC em colaboração com a equipe do Dr. Simon Bare, que lidera o Co-Access lá”. Embora os hidrocarbonetos de cadeia longa sejam um uso inovador do carbono capturado, eles não são perfeitos, reconhece Cargnello. Ele também está trabalhando em outros catalisadores e processos semelhantes que transformam dióxido de carbono em produtos químicos industriais valiosos, como olefinas usadas para fazer plásticos, metanol e o Santo Graal, etanol, que podem sequestrar carbono sem devolver dióxido de carbono aos céus. “Se pudermos fazer olefinas de CO 2 para fazer plásticos”, observou Cargnello, “nós o sequestramos em um sólido armazenável a longo prazo. Isso seria um grande negócio”.

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Todos os organismos produzem metano Fotos: Frederik Althoff, Instituto Max Planck de Microbiologia Terrestre/Ernst, Susanne Benner

Formação de metano impulsionada por espécies reativas de oxigênio em todos os organismos vivos

Todos os organismos produzem metano em um processo químico envolvendo radicais livres

metano (CH4 ), o hidrocarboneto mais abundante na atmosfera, se origina em grande parte de fontes biogênicas ligadas a um número crescente de organismos que ocorrem em ambientes óxicos e anóxicos. Tradicionalmente, o CH 4 biogênico tem sido considerado o produto final da decomposição anóxica da matéria orgânica por arqueas metanogênicas. No entanto, plantas, fungos, algas e cianobactérias podem produzir CH 4 na presença de oxigênio. Embora os metanógenos sejam conhecidos por produzirem enzimaticamente CH 4 durante o metabolismo energético anaeróbio, os requerimentos e vias para o CH4 produção por células não metanogênicas são pouco compreendidas. Aqui, demonstramos que a formação de CH 4 por Bacillus subtilis e Escherichia coli é desencadeada por ferro livre e espécies reativas de oxigênio (ROS), que são gerados pela atividade metabólica e potencializados pelo estresse oxidativo.

Os radicais metil induzidos por ROS, que são derivados de compostos orgânicos contendo grupos metil ligados a enxofre ou nitrogênio, são intermediários-chave que levam à produção de CH 4. Mostramos ainda a produção de CH 4 por muitos outros organismos modelo dos domínios Bacteria, Archaea e Eukarya, inclusive em várias linhagens de células humanas. Todos esses organismos respondem a indutores de estresse oxidativo pelo aumento do CH 4 formação.

Cientistas de Heidelberg e Marburg provam que o metano do gás de efeito estufa é formado quimicamente nas células dos organismos

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Nossos resultados implicam que todas as células vivas provavelmente possuem um mecanismo comum de formação de CH 4 que é baseado em interações entre ROS, doadores de ferro e metil, abrindo novas perspectivas para o entendimento da formação bioquímica de CH 4 e ciclagem. É bem sabido que o metano, um gás de efeito estufa, é produzido por microorganismos especiais, por exemplo, nos intestinos de vacas ou em campos de arroz. Há alguns anos, os cientistas também observavam a produção de metano em plantas e fungos, sem encontrar uma explicação. Agora, pesquisadores de Heidelberg e do Instituto Max Planck de Microbiologia Terrestre em Marburg lançaram luz sobre o mecanismo subjacente. Suas descobertas sugerem que todos os organismos liberam metano. O metano é um potente gás de efeito estufa, por isso o estudo de suas fontes e sumidouros biogeoquímicos naturais e antropogênicos é de enorme interesse. Por muitos anos, os cientistas consideraram que o metano era produzido apenas por micróbios unicelulares chamados Archaea, após a decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio (anaeróbico).

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Muitas fontes para um gás de efeito estufa

Durante décadas os cientistas só conheciam vulcões e incêndios florestais como fontes abióticas de metano, nas quais o gás é formado de forma não bioquímica. Os microrganismos foram considerados como a única fonte biótica que produz metano sem oxigênio. Nos últimos anos, Frank Keppler e sua equipe descobriram que plantas, fungos e também mamíferos emitem metano, e este, no ar. Se isso é biótico, ou seja, catalisado por enzimas, ou abiótico e, portanto, um processo puramente químico, está sendo investigado por pesquisadores. Já estabelecemos que o hidrocarboneto nas plantas é formado pelo aminoácido metionina Agora, uma colaboração de cientistas da terra e da vida liderada por Frank Keppler e Ilka Bischofs mostrou que uma enzima potencialmente não é necessária para a formação de metano, pois o processo também pode ocorrer por meio de um mecanismo puramente químico. “A formação de metano desencadeada por espécies reativas de oxigênio provavelmente ocorre em todos os organismos”, explica Leonard Ernst, pesquisador júnior treinado interdisciplinarmente que conduziu o estudo. Os cientistas verificaram a formação de metano por espécies reativas de oxigênio em mais de 30 organismos modelo, variando de bactérias e archaea a leveduras, células vegetais e linhas celulares humanas. Foi uma sensação quando os pesquisadores de Max Planck descobriram a liberação de metano de plantas na presença de oxigênio (aeróbico) há 16 anos. No entanto, inicialmente os resultados foram duvidosos, uma vez que a formação de metano não poderia ser explicada com o conhecimento então existente sobre as plantas. Quando os pesquisadores observaram que também fungos, algas e cianobactérias (anteriormente

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algas verde-azuladas) formavam metano sob condições aeróbicas, as atividades enzimáticas foram assumidas como responsáveis. No entanto, os pesquisadores nunca encontraram uma enzima correspondente em nenhum desses organismos.“Este estudo é, portanto, um marco em nossa compreensão da formação aeróbica de metano no ambiente”, disse Frank Keppler, geocientista da Universidade de Heidelberg. “Esse mecanismo universal também explica as observações de nosso estudo anterior sobre a liberação de metano das plantas”, acrescenta Keppler.

Alta atividade celular leva a mais metano

Os pesquisadores cultivam plantas de tabaco em um recipiente selado e adicionam o aminoácido metionina a ele. Isso é caracterizado pelo fato de que seu grupo metil tem um alto teor do isótopo de carbono pesado 13-C. Em vários dias consecutivos após o início do experimento, os cientistas analisaram o ar do recipiente em um espectrômetro de massa e descobriram metano com uma quantidade relativamente alta de carbono pesad

Como os pesquisadores agora puderam mostrar usando a bactéria Bacillus subtilis , há uma estreita conexão entre a atividade metabólica e a extensão da formação de metano. A atividade metabólica, especialmente sob a influência do oxigênio, leva à formação de espécies reativas de oxigênio nas células, que incluem peróxido de hidrogênio e radicais hidroxila.

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Em interação com o elemento essencial ferro, ocorre a reação de Fenton – uma reação entre ferro reduzido e peróxido de hidrogênio que leva à formação de compostos de ferro tetravalentes altamente reativos e radicais hidroxila. As últimas moléculas conduzem a clivagem de um radical metila de compostos metilados de enxofre e nitrogênio, por exemplo, o aminoácido metionina. Em uma reação subsequente do radical metil com um átomo de hidrogênio, o metano é finalmente formado. Todas as reações podem ocorrer em condições fisiológicas em um tubo de ensaio e são significativamente potencializadas por biomoléculas como ATP e NADH, que são geradas pelo metabolismo celular.

Estresse oxidativo aumenta a formação de metano Estresse oxidativo adicional, desencadeado por fatores físicos e químicos, por exemplo, temperaturas ambientes mais altas ou a adição de substâncias formadoras de espécies reativas de oxigênio, também levaram a um aumento na formação de metano nos organismos examinados. Em contraste, a adição de antioxidantes e a eliminação de radicais livres reduziram a formação de metano – uma interação que provavelmente controla a formação de metano nos organismos.

Formação de metano impulsionada por ROS nas células

Espécies reativas de oxigênio (ROS) como o peróxido de hidrogênio (H2O2) são geradas durante o metabolismo celular e sua produção é potencializada pelo estresse oxidativo. As células precisam de ferro para sobreviver e reduzem o ferro(III) [Fe3+] a ferro(II) [Fe2+]. A interação de ROS e Fe2+ leva à reação de Fenton e, portanto, à formação de compostos de ferro tetravalente (FeIV) altamente reativos e radicais hidroxila (-OH). Estes, por sua vez, atacam compostos metilados de enxofre ou nitrogênio (por exemplo, metionina), que são produzidos pelas células ou absorvidos do meio ambiente. Ao fazer isso, um radical metil (•CH3) é formado por desmetilação oxidativa, que então, por abstração de um átomo de hidrogênio (por exemplo, de outros hidrocarbonetos), reage com metano (CH4).

Frank Keppler, junto com Thomas Röckmann, descobriu que todas as plantas vivas produzem metano

Temperaturas ambientes mais altas ou a adição de substâncias formadoras de espécies reativas de oxigênio

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O estudo, portanto, também ajuda a explicar por que a produção de metano por um determinado organismo pode variar em várias ordens de magnitude e por que os fatores de estresse afetam particularmente a quantidade de produção. Mudanças nas condições ambientais e de temperatura causadas pelas mudanças climáticas podem influenciar os níveis de estresse de muitos organismos e, portanto, suas emissões atmosféricas de metano. Por outro lado, variações no conteúdo de metano da respiração podem indicar mudanças relacionadas à idade ou ao estresse no metabolismo celular.

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Os satélites podem ser a chave para a crise do metano

Uma nova geração de detectores será muitas vezes melhor no rastreamento de descargas do perigoso gás de efeito estufa Fotos: Arun Sankar, BBS, IGU, IISD, Leslie Von Pless/Nasa, MethaneSAT LLC, Subash Shrestha/Rex/Shutterstock

o mês passado, cientistas trabalhando com dados do Tropomi , um instrumento de monitoramento a bordo do satélite Sentinel-5 da Agência Espacial Européia , publicaram algumas descobertas surpreendentes . Escrevendo na revista Science , a equipe informou que havia encontrado cerca de 1.800 ocorrências de grandes liberações de metano (mais de 25 toneladas por hora) na atmosfera em 2019 e 2020. Dois terços deles eram de instalações de petróleo e gás, com os vazamentos se concentraram nas maiores bacias de petróleo e gás do mundo, bem como nos principais oleodutos de transmissão, disse a equipe.

Imagem por computador do MethaneSat do Fundo de Defesa Ambiental, que deve ser lançado no início de 2023

Observações GHGSat-D de plumas de metano no campo de petróleo/gás Korpezhe, no oeste do Turcomenistão. (a–h) Plumas observadas perto da estação de compressão de gás Korpezhe (38.499°N, 54.199°E, ao nível do mar) entre 24 de fevereiro de 2018 e 27 de janeiro de 2019, com primeira detecção em 19 de junho de 2018. Aprimoramentos de metano em relação ao plano de fundo para o são plotadas como aprimoramentos de coluna recuperados (mol m −2) e convertidos (apenas para fins ilustrativos) em taxas de mistura médias de coluna (ppb) com base na pressão do nível do mar. As plumas mostradas aqui foram segmentadas por limiar no percentil 95. As imagens de fundo da DigitalGlobe mostrando a estação do compressor e seus arredores são de 2017. Os símbolos de disco branco, estrela e cruz marcam as localizações de (a–g) fonte nº 1, (g) fonte nº 2 e (h) fonte nº 3, respectivamente. Os vetores de vento mostram as velocidades do vento GEOS-FP de 10 m para as observações emparelhadas com as direções do vento estimadas a partir dos aprimoramentos da pluma e usadas no método de fluxo de seção transversal para recuperar as taxas da fonte. A grande pluma mostrada no painel (e) é truncada pela borda do domínio GHGSat.

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Lançado em 2017, o Tropomi foi um grande passo à frente para os cientistas que pesquisam o metano, sendo o primeiro instrumento no espaço que pode ver diretamente as plumas de emissões de metano, diz Lena Höglund-Isaksson, pesquisadora de metano do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados. Por exemplo, o instrumento levou à descoberta de enormes vazamentos de metano no Turcomenistão que os pesquisadores não conheciam antes, diz ela. Mas essas emissões são apenas a ponta do iceberg de metano. “A atual constelação de satélites em órbita ao redor do planeta hoje pode ver cerca de 10% das emissões de metano de petróleo e gás no planeta”, diz Riley Duren, executivo-chefe da Carbon Mapper e pesquisador da Universidade do Arizona, que co-escreveu o papel. “Os 90% restantes dessas emissões de metano de petróleo e gás estão abaixo do limite de detecção desse satélite, mas não permanecerão indetectáveis por muito tempo”.

As necessidades energéticas da Índia devem crescer três vezes a média mundial sob as políticas atuais, segundo o relatório da IEA, à medida que a urbanização alimenta um frenesi de construção, os consumidores estão aumentando suas compras de aparelhos

Nos próximos anos, vários novos satélites com resoluções muito mais altas devem ser lançados, incluindo o MethaneSat , programado para lançamento pelo Fundo de Defesa Ambiental (EDF) sem fins lucrativos dos EUA no início de 2023, e os dois primeiros satélites do Carbon Mapper no final de 2023 ; o último planeja ter toda uma “constelação” deles em órbita até 2025.

Gado dentro do depósito de lixo Mbeubeuss em Dakar. A agricultura é a maior fonte de metano produzida pelo homem, principalmente de vacas; aterro sanitário é outra fonte significativa

Uma melhor detecção de onde o metano está vindo está se tornando um imperativo global. Uma análise no mês passado da Agência Internacional de Energia descobriu que as emissões de metano de petróleo, gás e carvão são cerca de 70% maiores do que os governos estão relatando oficialmente. Se o mundo vai conseguir reduções significativas desse gás, ele precisa saber de onde ele está vindo.

“ Por

ser um poluente climático de curta duração, o metano nos dá a oportunidade de realmente desacelerar o aquecimento.

”

Jonathan Banks, ForçaTarefa do Ar Limpo

Historicamente, o mundo se concentrou tanto em estabilizar o clima a longo prazo e a maneira de fazer isso é reduzir as emissões de CO 2, diz Ilissa Ocko, cientista do clima da EDF

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Esses satélites permitirão um rastreamento sem precedentes das fontes desse potente gás de efeito estufa e, espera-se, ajudar a parar as emissões que ocorrem em primeiro lugar. O metano é o segundo maior contribuinte para as mudanças climáticas depois do CO 2, mas até recentemente recebeu muito menos atenção quando se trata de ação climática. “Historicamente, o mundo se concentrou tanto em estabilizar o clima a longo prazo e a maneira de fazer isso é reduzir as emissões de CO 2”, diz Ilissa Ocko, cientista do clima da EDF. Embora o metano permaneça na atmosfera por muito menos tempo do que o CO 2 , é um gás de aquecimento muito mais potente no curto prazo. Vinte anos após seu lançamento, é mais de 80 vezes mais potente que o CO 2; após 100 anos, o número é reduzido para cerca de 30 vezes. Isso significa que o metano tem um impacto descomunal no aquecimento global no curto prazo. As emissões de metano têm aumentado – elas aumentaram cerca de 8-10% entre 2000 e 2017 . Em seu sexto relatório de avaliação, publicado no ano passado, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas alertou que o metano antropogênico (causado pelo homem) é responsável por cerca de um quarto do aquecimento de 1,1°C que estamos vendo hoje, enquanto um relatório da ONU no ano passado disse que cortar o metano emissões em 45% evitaria 0,3°C de aquecimento até a década de 2040. Combater o metano terá um enorme impacto sobre se o mundo consegue manter o aumento da temperatura global abaixo de 1,5°C. “Até há relativamente pouco tempo, não tínhamos uma compreensão completa do impacto que o metano estava causando em nosso clima”, diz Jonathan Banks, diretor internacional de superpoluentes da Clean Air Task Force.

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“[Mas] o metano, por ser um poluente climático de vida curta, nos dá a oportunidade de realmente desacelerar o aquecimento. Porque não é apenas o quão quente o planeta fica, mas também a rapidez com que aquecemos o que importa.” Após décadas de foco no CO 2 , no ano passado mais de 100 países assinaram um compromisso na conferência sobre mudanças climáticas Cop26 para reduzir as emissões globais de metano em 30% até 2030 em comparação com os níveis de 2020. “Foi realmente emocionante ver-nos realmente virar a esquina na conscientização sobre o metano e na ação do metano”, diz Ocko. “Ter um alvo separado para o metano é enorme”. Ela considera que a meta é tão ambiciosa quanto poderia ter sido conseguir mais de 100 países para assinar, embora mais possa ser feito com as tecnologias disponíveis. Um dos problemas com o metano, no entanto, é que nem sempre é fácil saber de onde ele vem. “Se os países querem atingir essas metas de redução de 30%, então temos que ter algum tipo de forma de verificar isso”, diz Höglund-Isaksson. A grande maioria das emissões de metano no planeta a partir da atividade humana permanece “invisível” hoje porque não está sendo monitorada – pelo menos não de forma abrangente e não regular, diz Duren. Naturalmente, os pântanos são uma enorme fonte de metano , mas essas emissões são agora superadas pelas emissões antrópicas da produção de combustíveis fósseis, agricultura e resíduos. A agricultura é a maior fonte de metano produzida pelo homem , principalmente de vacas (que emitem metano tanto através de seus arrotos quanto de seu esterco) e arroz (que emite metano quando os campos são inundados).

O cultivo de arroz é outra fonte de metano; campos de arroz emitem metano quando inundados

Já existem movimentos para lidar com isso, desde o uso de diferentes sistemas de produção de arroz até a variedade de maneiras propostas para impedir que as vacas emitam tanto metano (ou simplesmente reduzir completamente o consumo de carne ). A questão aqui é menos detecção do que ação, mas a natureza mais dispersa da agricultura significa que este será um navio lento para virar.

A indústria de combustíveis fósseis que tem o maior potencial para reduzir facilmente as emissões de metano no curto prazo

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Os aterros sanitários também podem liberar uma quantidade significativa de metano, mas também há soluções aqui: o gás do aterro pode ser capturado e usado , o que também reduz a poluição do ar local . Detectar grandes locais de liberação de metano do espaço será útil, diz Banks, ajudando a direcionar a atenção internacional e, em última análise, dinheiro para os piores locais emissores. No entanto, um estudo publicado no ano passado pela EDF descobriu que é a indústria de combustíveis fósseis que tem o maior potencial para reduzir facilmente as emissões de metano no curto prazo. O estudo descobriu que 50% das emissões de metano do setor de petróleo e gás poderiam ser cortadas até 2030 sem incorrer em custos líquidos. No geral, o estudo descobriu que cerca de um quarto das emissões globais de metano poderiam ser reduzidas com medidas econômicas, um valor que já aproximaria o mundo da meta de 30%, diz Ocko. O metano é o principal componente do gás natural e é emitido na indústria de petróleo e gás sempre que o gás natural é liberado na atmosfera, em vez de ser queimado em CO 2.

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Existem três fontes principais: ventilação intencional de gás metano; queima incompleta, onde o gás é deliberadamente queimado em vez de vendido, mas não totalmente convertido em CO 2; e emissões “fugitivas” não intencionais de vazamentos acidentais, como através de um selo defeituoso. Uma quantidade substancial de metano também é liberada através da mineração de carvão, pois o metano encontrado perto do carvão é frequentemente expelido para evitar explosões. A tecnologia de detecção é fundamental para ajudar a tapar os vazamentos na indústria de petróleo e gás, diz Ocko. “Às vezes, basta apertar uma válvula ou substituir uma junta ou ajustar um motor – é um encanamento realmente simples que você pode fazer para evitar que esses vazamentos ocorram. O desafio é apenas saber onde eles estão.” A promessa de metano na Cop26 deu um impulso aos esforços para reduzir as emissões. Mas alguns cientistas e grupos sem fins lucrativos já estão muito à frente dos políticos sobre como fazer isso. Há anos, eles vêm trabalhando no próximo passo na detecção de metano: uma nova geração de satélites que trará uma visão muito mais profunda sobre exatamente onde as emissões de metano estão ocorrendo no planeta. “Nos próximos dois a três anos, você verá uma constelação em expansão de satélites de monitoramento de metano que nos darão uma visão mais ampla do iceberg de metano”, diz Duren. Esses satélites fornecerão uma visão geral sem precedentes de onde o metano está sendo emitido e ajudarão a orientar os operadores e tomadores de decisão em seus esforços para reduzi-lo.

Metano também é liberado através da mineração de carvão

Os satélites O primeiro deles é o MethaneSat da EDF, programado para começar a fornecer dados em 2023. O MethaneSat terá uma precisão sem precedentes em comparação com o Tropomi, diz Ocko. Ele será capaz de capturar vazamentos tão baixos quanto 5 kg por hora por quilômetro quadrado, muito abaixo das 25 toneladas por hora que o Tropomi pode ver, e fornecerá cobertura quase global.

Um espectrômetro de imagem separará a banda estreita dentro do espectro infravermelho de ondas curtas, onde o metano absorve a luz, permitindo que o MethaneSAT detecte concentrações de metano tão baixas quanto duas partes por bilhão e se concentre em áreas tão pequenas quanto 100 metros

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“Ele fornecerá informações sobre a quantidade de emissões provenientes de uma determinada área, que pode ser agregada para países específicos, para que você fique mais informado sobre quais são suas emissões de linha de base”, diz Ocko. “Você também será notificado quando houver grandes vazamentos, [ou se] houver algo de repente incomum que aconteceu. E assim você pode entrar e determinar a fonte e consertá-la o mais rápido possível, em vez de deixá-la vazar continuamente”. O MethaneSat será particularmente útil para entender melhor o metano proveniente das partes do mundo onde é mais difícil pilotar uma aeronave com sensor, como a Rússia, acrescenta Ocko. “[Ele] terá uma precisão sem precedentes para identificar essas fontes de metano globalmente e, portanto, será realmente útil em termos de completar o quebra-cabeça em termos de quais são as emissões globais de petróleo e gás”.Enquanto isso, os satélites do Carbon Mapper poderão se concentrar em fontes individuais de metano com uma resolução espacial de apenas 30 metros (98 pés).

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Fotos com uma câmera infravermelha especial projetada para detectar emissões de metano

Seu objetivo final é fornecer “monitoramento diário a semanal de todas as regiões de alta emissão ao redor do planeta e disponibilizar esses dados de metano e CO 2 publicamente”, diz Duren. Quando todos os 20 satélites estiverem em órbita em meados da década de 2020, o Carbon Mapper espera aumentar a detecção de satélites para cerca de 90% dos vazamentos do setor de petróleo e gás. O que é ótimo sobre os dois satélites subirem juntos é que eles são complementares um do outro, diz Banks. O MethaneSat da EDF é mais como uma lente grande angular, diz ele, e verá muito mais do planeta. Os satélites do Carbon Mapper, por sua vez, são mais como uma lente telefoto, permitindo uma visão ampliada de fontes específicas. “Então eles trabalham juntos. Acho que eles vão mudar drasticamente nossa percepção desse problema.” Chegar ao nível em que podemos detectar emissões diretamente dos locais começa a permitir que os governos responsabilizem empresas individuais pelas emissões, diz Höglund-Isaksson, e verifiquem se as emissões continuam.

Até agora, não havia como monitorar os sites continuamente, observa ela. “Estávamos tropeçando um pouco no escuro porque não tínhamos como verificar as emissões no nível da fonte”, diz ela sobre seu trabalho analisando as origens das emissões de metano. Existem outros métodos úteis para detectar fontes de emissões de metano, como câmeras de imagem óptica de gás portáteis e medições de sensoriamento remoto feitas de aviões. Essas redes permanecerão mais sensíveis a emissões menores em escala local, diz Ann Stavert, cientista do Projeto Global de Carbono no departamento de Oceanos e Atmosfera da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization na Austrália. “Os satélites têm um papel importante a desempenhar, mas a expansão das observações terrestres será igualmente importante”, diz ela. “Não existe uma bala mágica em termos de infraestrutura de observação de metano – é necessária uma variedade de abordagens.” À medida que os líderes globais se concentram na redução do metano por razões climáticas,

Fogões a gás em cerca de 40 milhões de casas nos EUA liberam metano por meio de combustão incompleta

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entender de onde o metano está vindo se tornará cada vez mais importante. “Já foi dito muitas vezes antes: você não pode gerenciar o que não mede”, diz Duren. “A verdade hoje é que a grande maioria das emissões de metano no planeta a partir da atividade humana permanece invisível”.

O metano vaza em nossas cozinhas Pode não ser detectável por satélite, mas os pesquisadores sinalizaram outra fonte preocupante de metano. Um estudo em janeiro deste ano descobriu que os fogões a gás em cerca de 40 milhões de casas nos EUA liberam metano por meio de combustão incompleta durante o cozimento e por vazamentos quando o fogão é desligado. Embora qualquer redução nas emissões seja uma coisa boa, com menos de 0,1% das emissões de metano dos EUA, é provável que os fogões a gás sejam responsáveis apenas por um pequeno componente do total, diz Stavert. No entanto, a queima de gás também emite CO 2 , então escolher o cozimento elétrico ainda é um bom passo para cortar carbono, acrescenta. Outro problema com fogões a gás é seu impacto na saúde: dezenas de milhões de americanos que cozinham com fogões a gás provavelmente estão enfrentando níveis de poluição interna por dióxido de nitrogênio que seriam ilegais se estivessem fora, segundo um relatório de 2020 .

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Carbono, mudanças climáticas e anóxia oceânica em um antigo mundo de gelo Anoxia marinha ligada ao aquecimento global abrupto durante a penúltima casa de gelo da Terra

Fotos: Jessica Tierney, PNAS, Universidade do Arizona

ovo estudo descreve um período de rápida mudança climática global em um mundo coberto de gelo muito parecido com o presente – mas há 304 milhões de anos. Em cerca de 300.000 anos, os níveis atmosféricos de dióxido de carbono dobraram, os oceanos tornaram-se anóxicos e a biodiversidade caiu em terra e no mar. “Foi um dos eventos de aquecimento mais rápidos da história da Terra”, disse Isabel Montañez, ilustre professora do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Califórnia, Davis. Embora vários outros eventos ‘hipertérmicos’ ou de aquecimento rápido sejam conhecidos na história da Terra, este é o primeiro identificado em uma casa de gelo da Terra, quando o planeta tinha calotas polares e geleiras, comparáveis aos dias atuais.

Pesquisadores coletam amostras na Ilha Anticosti e descobrem anoxia oceânica generalizada como causa de extinção em massa no passado

Período de mudança climática global acelerada em um mundo coberto de gelo cerca de 304 milhões de anos atrás, semelhante ao presente

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Isso mostra que um clima de casa de gelo pode ser mais sensível a mudanças no dióxido de carbono atmosférico do que condições mais quentes, quando os níveis de CO 2 já são mais altos. O trabalho foi publicado esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences. O laboratório de Montañez estudou o período de 300 milhões a 260 milhões de anos atrás, quando o clima da Terra passou de uma casa de gelo glacial para uma estufa quente e livre de gelo. Em 2007, eles mostraram que o clima oscilou várias vezes durante esse período. Mais recentemente, a equipe de Montañez e outros conseguiram se concentrar em uma transição de 304 milhões de anos atrás, a fronteira Kasimoviana-Gzheliana ou KGB.

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Concentrações anteriores de dióxido de carbono (esquerda) comparadas com possíveis cenários de emissões futuras (direita)

Eles usaram vários proxies, incluindo isótopos de carbono e oligoelementos de rochas e fósseis de plantas, e modelagem para estimar o CO2 atmosférico na época.

Os pesquisadores estimam que cerca de 9.000 Gigatons de carbono foram liberados na atmosfera pouco antes do limite KG. “Não temos uma taxa, mas foi uma das mais rápidas da

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história da Terra”, disse Montañez. Isso dobrou o CO 2 atmosférico de aproximadamente 350 partes por milhão, comparável aos níveis pré-industriais modernos, para cerca de 700 ppm.

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Anoxia marinha- Eventos anóxicos e hipóxicos

Zonas mortas do oceano profundo Uma das consequências do aquecimento global é a anóxia marinha, ou uma queda de oxigênio dissolvido no oceano . O derretimento das calotas polares libera água doce na superfície do oceano , criando uma barreira à circulação de águas profundas e cortando o suprimento de oxigênio. Sem oxigênio, a vida marinha morre. A falta de oxigênio deixa sua marca nos isótopos de urânio incorporados às rochas que se formam no fundo do oceano. Ao medir isótopos de urânio em rochas carbonáticas na China atual, os pesquisadores puderam obter um indicador da quantidade de oxigênio – ou falta dele – no oceano quando essas rochas foram depositadas. Cerca de 23% do fundo do mar em todo o mundo tornara-se zonas mortas anóxicas, estimam. Isso se alinha com outros estudos que mostram grandes perdas de biodiversidade em terra e no mar ao mesmo tempo. O efeito da liberação de carbono na anóxia oceânica foi significativamente maior do que o observado em outros estudos de aquecimento rápido durante condições de ‘estufa’. Isso pode ser porque o nível de referência de CO 2 atmosférico já era muito mais alto.

Cerca de 23% das zonas mortas anóxicas do mundo

Pesquisa lança luz sobre a primeira das cinco grandes extinções em massa

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“Se você aumentou o CO 2 na mesma quantidade em um mundo com efeito de estufa, não há muito efeito, mas as casas de gelo parecem ser muito mais sensíveis às mudanças e à anóxia marinha”, disse Montañez. A liberação maciça de carbono pode ter sido desencadeada por erupções vulcânicas que romperam as camadas de carvão carbonífero, disse Montañez. As erupções também teriam iniciado incêndios, e o aquecimento pode ter derretido o permafrost, levando à liberação de mais carbono orgânico. Montañez é co-autor correspondente no artigo com Jitao Chen, ex-bolsista de pós-doutorado na UC Davis e agora no Nanjing Institute of Geology and Paleontology, China e Xiang-dong Wang, Nanjing University, China. [*] Universidade do Arizona

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Painéis solares puxam vapor de água para cultivar plantações no deserto por *Peng Wang

Fotos: Renyuan Li, Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST)

Sistema integrado movido a energia solar produz eletricidade com água doce e culturas em regiões áridas

sando um hidrogel exclusivo, cientistas da Arábia Saudita criaram um sistema movido a energia solar que cultiva espinafre com sucesso usando água extraída do ar enquanto produz eletricidade. O projeto de prova de conceito, oferece uma estratégia sustentável e de baixo custo para melhorar a segurança alimentar e hídrica para pessoas que vivem em regiões de clima seco. “Uma fração da população mundial ainda não tem acesso a água potável ou energia verde, e muitos deles vivem em áreas rurais com clima árido ou semiárido”, diz o autor sênior Peng Wang, professor de ciência e engenharia ambiental. na Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST). “Nosso projeto tira água do ar usando energia limpa que seria desperdiçada e é adequado para fazendas descentralizadas e de pequena escala em lugares remotos, como desertos e ilhas oceânicas”. O sistema, chamado WEC 2 P, é composto por um painel solar fotovoltaico colocado sobre uma camada de hidrogel, que é montada em cima de uma grande caixa metálica para condensar e coletar água. Wang e sua equipe desenvolveram o hidrogel em suas pesquisas anteriores, e o material pode efetivamente absorver o vapor de água do ar ambiente e liberar o conteúdo de água quando aquecido.

Esquema do WEC2P implantado em uma região árida. O sistema usa diferenças de temperatura dia-noite para extrair água do ar enquanto aumenta ligeiramente a geração de eletricidade por meio do resfriamento de painéis solares

Os pesquisadores usaram o calor residual dos painéis solares ao gerar eletricidade para expulsar a água absorvida do hidrogel. A caixa de metal abaixo coleta o vapor e condensa o gás em água. Alternativamente, o hidrogel aumenta a eficiência dos painéis solares fotovoltaicos em até 9%, absorvendo o calor e diminuindo a temperatura dos painéis. A equipe realizou um teste de cultivo de plantas usando WEC 2 P na Arábia Saudita por duas semanas em junho, quando o clima estava muito quente. Eles usaram a água coletada exclusivamente do ar para irrigar 60 sementes de espinafre plantadas em uma caixa plástica de cultivo de plantas. Ao longo do experimento, o painel solar, com tamanho semelhante ao da mesa de um aluno, gerou um total de 1.519 watts-hora de eletricidade, e 57 das 60 sementes de espinafre brotaram e cresceram normalmente até 18 centímetros.

No total, cerca de 2 litros de água foram condensados do hidrogel durante o período de duas semanas. “Nosso objetivo é criar um sistema integrado de energia limpa, água e produção de alimentos, especialmente a parte de criação de água em nosso projeto, que nos diferencia dos agrofotovoltaicos atuais”, diz Wang. Para transformar o projeto de prova de conceito em um produto real, a equipe planeja criar um hidrogel melhor que possa absorver mais água do ar. “Garantir que todos na Terra tenham acesso a água potável e energia limpa a preços acessíveis faz parte dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pelas Nações Unidas”, diz Wang. “Espero que nosso projeto possa ser um sistema descentralizado de energia e água para iluminar casas e plantações de água”.

Esquema da configuração do sistema

(A–C) (A) Princípios de funcionamento do WEC2P. (B e C) As configurações do dispositivo de (B) resfriamento AWH-PV REVISTA AMAZÔNIA 59

e (C) produção de água AWH são mostradas revistaamazonia.com.br

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O novo método sem água do MIT pode manter os painéis solares livres de poeira Fotos: Agência Internacional de Energia, MIT, Unsplash

Os painéis solares perdem até 30% da produção após um mês sem limpeza

O sistema sem contato e sem água da equipe do MIT usa repulsão eletrostática para fazer com que as partículas de poeira saltem efetivamente da superfície do painel. Para que isso aconteça, um eletrodo em forma de barra de metal é passado sobre a superfície do painel, dando carga elétrica às partículas de poeira. Uma carga é então aplicada ao painel solar, que repele as partículas de poeira, fazendo com que elas saltem no ar e se afastem do painel. Espera-se que a energia solar forneça 10% da geração de energia mundial até o ano de 2030

Método de limpeza sem água para remover a poeira em instalações solares

ientistas do MIT desenvolveram um método que usa eletricidade estática para manter os painéis solares livres de poeira, eliminando a necessidade de limpeza constante com água, explica um post no blog do MIT. Os painéis solares são uma luz brilhante para iniciativas de energia renovável em todo o mundo, mas a tecnologia tem alguns problemas. Tomemos, por exemplo, o fato de que a reciclagem é um problema , assim como a primeira geração de painéis solares chega ao fim de sua vida útil. Depois, há a enorme quantidade de água necessária para limpar os painéis solares.

A poeira pode “obliterar” a produção da indústria de energia solar O novo sistema pode ser operado automaticamente em um timer usando um motor elétrico e trilhos guia na lateral do painel que passariam o eletrodo sobre o painel sem tocar diretamente na superfície. É descrito em um artigo na revista Science Advances , escrito pelo estudante de pós-graduação do MIT Sreedath Panat e pelo professor de engenharia mecânica Kripa Varanasi. Em seu artigo, os pesquisadores explicam que, globalmente, uma redução de três a quatro por cento na produção de energia dos painéis solares equivaleria a uma perda de US$ 3,3 bilhões e US$ 5,5 bilhões em receita. Sua pesquisa mostrou que a poeira pode inibir a operação do painel solar em até 30% em apenas um mês sem limpeza. Sistema de limpeza eletrostática para remoção de areia de painéis solares. Instantâneo do movimento calculado das partículas

Limpeza regular é essencial

De acordo com o MIT, a produção dos painéis solares é reduzida pela poeira constantemente acumulada, o que significa que a limpeza regular é essencial. Devido a esse requisito, estima-se que a limpeza de painéis solares use cerca de 10 bilhões de galões de água por ano – o que seria suficiente para fornecer água potável a 2 milhões de pessoas.

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“Há muito trabalho em andamento em materiais solares”, explicou Varanasi. “Eles estão ultrapassando os limites, tentando ganhar alguns por cento aqui e ali para melhorar a eficiência, e aqui você tem algo que pode obliterar tudo isso imediatamente.”

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Os números não mentem: a energia solar está em ascensão De acordo com um relatório de 2021 da Agência Internacional de Energia, a energia gerada por sistemas de energia solar renovável cresceu em todo o mundo 23% de 2019 a 2020. Nos EUA, 3% de toda a eletricidade gerada em 2020 veio da energia solar. Esse número deve saltar para impressionantes 20 por cento até 2050. Mas há um problema que ameaça o quão renovável é a energia solar: poeira. Sujeira fotovoltaica (ou sujidade fotovoltaica) é quando poeira, pólen ou outras partículas se acumulam e se depositam na superfície de um painel solar. De acordo com o National Renewable Energy Laboratory nos EUA, essa camada de sujeira reduz a capacidade de captação de luz e a eficiência de um painel solar, levando a uma perda de energia de 7% em algumas partes dos EUA para até 50% no Médio Oriente. Embora muitas usinas de energia solar resolvam esse problema de sujeira fotovoltaica lavando os painéis com água, o esforço usa cerca de 10 bilhões de galões por ano – água suficiente para 2 milhões de pessoas anualmente. Reduzir essa gigantesca pegada hídrica e impedir a perda de energia é fundamental em um futuro de escassez iminente de água.

(A) Partículas de poeira espalhadas no eletrodo metálico inferior são observadas repelindo na aplicação de voltagem (~12 kV) entre as placas separadas por ~1,5 cm. As partículas têm uma densidade média de 2,6 g/cm 3 e consistem em até 77% de sílica. (B) A repulsão eletrostática resulta do carregamento por indução, onde cargas de mesma polaridade do eletrodo de contato se acumulam na partícula de poeira. (C) O comportamento das partículas de poeira é semelhante ao das partículas de ferro condutoras, onde a descolagem de partículas ocorre quando a tensão aplicada atinge um valor limite que permite que as partículas superem a força que as aderem à superfície.

Os pesquisadores dizem que seu método reduziria a dependência da água ser transportada para regiões desérticas para limpar grandes fazendas de painéis solares – um problema que atualmente diminui seu papel como uma

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alternativa sustentável para a produção de energia. Além disso, poderia reduzir bastante os custos para as operadoras, que atualmente precisam destinar cerca de 10% dos gastos para limpar seus painéis com água.

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Estufas inteligentes podem reduzir custos de eletricidade Desenvolvimento e implementação de uma estratégia de controle de iluminação ideal e preditiva habilitada para IoT em estufas por *Universidade da Geórgia

Marc Van Iersel entre plantas de nabo em uma sala de cultivo em suas estufas

m novo sistema de iluminação conectado à Internet para estufas pode reduzir drasticamente a conta de energia elétrica de um agricultor, de acordo com um estudo realizado por pesquisadores da Universidade da Geórgia. Recentemente publicado na revista Plants , o estudo mostrou que um sistema de controle preditivo de iluminação pode otimizar a iluminação das plantas ao prever a luz solar e acender as luzes apenas quando necessário. Os dados mostraram que os agricultores podem reduzir seus custos com eletricidade de estufas em até 33% otimizando suas luzes. Em dias chuvosos ou nublados, as plantas recebem iluminação suplementar para compensar a falta de luz solar. Embora eficazes, essas luzes podem ser caras, ineficientes e consumir grandes quantidades de eletricidade. Um relatório de 2017 do Departamento de Energia dos EUA estimou que a iluminação hortícola consumia US$ 600 milhões em eletricidade todos os anos. “Quando as luzes LED chegaram ao mercado, elas nos deram a oportunidade de controlar a iluminação de estufas em um nível que não era possível antes”, disse Marc Van Iersel, professor da Faculdade de Ciências Agrícolas e Ambientais.

Fotos: Andrew Davis Tucker/UGA, Ian Bennett,

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“Na época, muitas pesquisas estavam acontecendo para otimizar as próprias luzes, mas quase ninguém estava trabalhando no controle inteligente do sistema de iluminação”. “A eletricidade usada para as luzes é de 10% a 30% do custo de funcionamento de uma estufa”, disse Van Iersel. “Nossa pesquisa começou com a ideia de que, se conseguirmos reduzir esse custo, podemos ter um impacto muito rápido na eficiência e sustentabilidade das estufas”. Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Geórgia projetou um novo sistema de iluminação que poderia reduzir a demanda elétrica de uma estufa sem prejudicar as plantas.

Configuração de imagem construída na estufa

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Montagem experimental na estufa

O novo sistema teve um impacto maior durante a primavera. Reduziu os custos em 33% na primavera, mas apenas 4% no inverno

A estudante de mestrado em engenharia elétrica Shirin Afazli construiu um sistema de controle que usa sensores para medir as condições climáticas atuais, e Ph.D. O estudante Sahand Mosharafian e o professor associado Javad Mohammadpour Velni desenvolveram algoritmos de previsão de luz em seus laboratórios. Em combinação, o sistema pode prever a quantidade de luz solar no futuro. Isso permite otimizar as luzes dentro da estufa e dar às plantas a quantidade correta de luz. As estufas são predominantemente usadas durante o inverno e a primavera, então a equipe testou seu sistema durante as duas estações de cultivo. Embora ambos os experimentos tenham mostrado custos reduzidos, mantendo o crescimento das plantas, o novo sistema teve um impacto maior durante a primavera.

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Reduziu os custos em 33% na primavera, mas apenas 4% no inverno.

O sistema gera mais economia enquanto o sol está brilhando. Como os meses de inverno têm dias mais curtos, as luzes devem ser acesas com mais frequência. Segundo os pesquisadores, a economia real de custos pode ser ainda maior. Seus experimentos assumiram um custo fixo para a eletricidade, mas no mundo real, as fazendas estão sujeitas a preços variáveis. A equipe já programou o sistema para contabilizar essa variável e planeja publicar pesquisas futuras que mostrem taxas de poupança mais altas. À medida que a população do planeta continua a aumentar, encontrar formas de produzir mais alimentos com menos recursos torna-se cada vez mais importante. Em 2017, Van Iersel co-fundou uma startup, a Candidus, com base em sua pesquisa sobre iluminação eficiente de estufas. A empresa constrói melhores sistemas de controle de iluminação para estufas.

Eric Mattos, à esquerda, e Marc van Iersel, cofundadores da Candidus, ajustam lâmpadas de crescimento de plantas em uma estufa de horticultura, onde estão testando sua tecnologia de iluminação em várias culturas

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Turbina oceânica profunda pode oferecer energia renovável ilimitada, vista como mais eficiente que a energia eólica ou solar Nas profundezas do oceano, uma nova fonte (futuro da geração) de energia verde toma forma.

Fotos: Annu Nishioka, IHI CORP./NEDO

Japão é faminto por energia e dependente de combustível fóssil, fazendo uma combinação ruim, mas tudo isso pode mudar em breve. A nação já testou com sucesso um sistema baseado no oceano profundo que poderia fornecer uma forma confiável e estável de energia renovável (independentemente do vento ou do sol) de acordo com um relatório da Bloomberg publicado recentemente.

Um projeto de mais de dez anos em construção A invenção vem da fabricante japonesa de máquinas pesadas IHI Corp.

Kairyu do oceano profundo da IHI tem duas turbinas em contra-rotação

Kuroshio Current, uma das correntes mais fortes do mundo

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Turbina oceânica profunda pode oferecer energia renovável ilimitada, vista como mais eficiente que a energia eólica ou solar.indd 64

A empresa vem desenvolvendo uma turbina submarina que aproveita a energia das correntes oceânicas profundas há mais de dez anos. A gigantesca turbina marinha chamada Kairyu parece um avião de 330 toneladas. Possui dois ventiladores de turbina contra-rotativos que são conectados por uma fuselagem maciça e funciona flutuando enquanto ancora no fundo do mar a uma profundidade de 30 a 50 metros (100 a 160 pés). A IHI Corp. tem planos ambiciosos para instalar as turbinas em uma das correntes mais fortes do mundo (a Kuroshio Current) e transmitir a energia por meio de cabos no fundo do mar.

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A Organização de Desenvolvimento de Nova Energia e Tecnologia Industrial do Japão (NEDO) especula que essa corrente poderia gerar até 200 gigawatts de energia confiável. Isso equivale a 60% da atual capacidade de geração do Japão. “As correntes oceânicas têm uma vantagem em termos de acessibilidade no Japão”, disse Ken Takagi, professor de política de tecnologia oceânica na Escola de Ciências da Fronteira da Universidade de Tóquio,. “A energia eólica é mais adequada geograficamente para a Europa, que está exposta a ventos predominantes de oeste e está localizada em latitudes mais altas”.

Procurando alternativas O Japão tem procurado a energia renovável como uma opção viável para fornecer energia a seus cidadãos, especialmente após o desastre nuclear de Fukushima. A maioria de seus investimentos até agora foram em energia eólica e solar. O país já é o terceiro maior gerador de energia solar do mundo e fez investimentos ambiciosos em energia eólica offshore. Mas nenhuma dessas fontes de energia poderia fornecer a estabilidade e confiabilidade que os sistemas de energia baseados nas correntes oceânicas geram. Para fins de comparação, as correntes oceânicas têm um fator de capacidade de 50 a 70%, enquanto a eólica terrestre tem 29% e a solar tem 15%.

Na apresentação do gerador de corrente oceânica para a imprensa recentemente, em Yokohama, Japão

Outra vantagem das correntes oceânicas é sua estabilidade. Eles fluem com pouca flutuação na velocidade e direção, dando-lhes um fator de capacidade - uma medida de quantas vezes o sistema está gerando - de 50-70 por cento, em comparação com cerca de 29 por cento para a energia eólica terrestre e 15 por cento para a energia solar. Mas nem tudo é brilhante para a IHI Corp. A empresa tem muitos obstáculos a superar antes que sua turbina marítima se torne viável, pois é muito mais complicado instalar um sistema subaquático do que experimentar instalações em terra. Isso ocorre porque os sistemas subaquáticos precisam ser resistentes

o suficiente para resistir às condições agressivas e hostis das correntes oceânicas profundas. “Ao contrário da Europa, que tem uma longa história de exploração de petróleo no Mar do Norte, o Japão tem pouca experiência com construção offshore”, acrescentou Takagi. “O Japão não é abençoado com muitas fontes alternativas de energia”, disse ele. “As pessoas podem dizer que isso é apenas um sonho, mas precisamos tentar de tudo para chegar a zero carbono”. Uma coisa é certa. Se o Japão for bem sucedido na construção deste novo gerador de energia, terá dado um passo gigantesco em direção à produção de energia limpa, verde e segura.

Aproveitamento das ondas dos oceanos e mares do mundo, mais eficientes que a energia eólica ou solar

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Turbina oceânica profunda pode oferecer energia renovável ilimitada, vista como mais eficiente que a energia eólica ou solar.indd 65

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O Oceano Global desequilibrado Ação humana alterou a biodiversidade do oceano, de bactérias a baleias por *Universidade McGill

or mais surpreendente que pareça, todas as formas de vida no oceano, do pequeno krill ao grande atum, parecem obedecer a uma lei matemática simples que liga a abundância de um organismo ao tamanho de seu corpo. Por exemplo, embora o krill pequeno tenha individualmente apenas um bilionésimo do peso de um atum grande, ele também tende a ser um bilhão de vezes mais numeroso em todos os oceanos. A ideia, conhecida como teoria do espectro de tamanhos de Sheldon, foi apresentada pela primeira vez na década de 1970, mas nunca foi testada para uma ampla gama de espécies marinhas e em escala global até agora. Uma equipe de pesquisa internacional, incluindo pesquisadores de McGill, descobriu que não apenas a teoria parecia ter sido verdadeira, mas que esse equilíbrio natural agora foi drasticamente alterado pela pesca industrial generalizada.Em um estudo publicado recentemente na Science Advances, uma equipe

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Fotos: Galbraith, Science Advances, Universidade McGill, Unsplash

internacional envolvendo pesquisadores da McGill University, do Instituto Max Planck de Matemática nas Ciências da Alemanha, do Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals da Espanha, da Queensland University of Technology da Austrália e do Instituto Weizmann da Ciência, em Israel descobriram que quando os oceanos estavam em um estado mais primitivo (antes do 20 º século e o advento da pesca industrial em larga escala) a teoria espectro de tamanho parece ter mantido fiel. “O fato de a vida marinha ser uniformemente distribuída entre os tamanhos é notável”, diz Eric Galbraith , o autor sênior do artigo e professor do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias de McGill. “Não entendemos por que deveria ser assim - por que não poderia haver muito mais coisas pequenas do que coisas grandes? Ou um tamanho ideal que fica no meio? Nesse sentido, os resultados destacam o quanto não entendemos sobre o ecossistema”.

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O espectro global do tamanho do oceano (A) Os pontos pretos mapeados são n = 226.405 locais de amostra para medições de bactérias heterotróficas e zooplâncton. Os autótrofos foram estimados a partir de imagens de satélite da clorofila de superfície e peixes a partir de modelos de processos globais limitados por dados de captura. Mamíferos marinhos são estimados a partir de estimativas de populações globais de espécies, e sua biomassa não está incluída no mapa. A biomassa (g / m 2 ; peso úmido) de cada grupo é somada sobre todos os grupos em cada 1 ° região do oceano (apenas a biomassa nos 200 m superiores é mostrada aqui). (B) A biomassa total do oceano (peso úmido) é particionada em classes de tamanho relevantes (g, peso úmido) para cada grupo para estimar o espectro de tamanho global. Isso é mostrado como o número total de indivíduos em cada classe de tamanho da ordem de magnitude sobre as plataformas epipelágica e continental do oceano (superior ~ 200 m), dando um expoente de -1,04 (IC de 95%: -1,05 a -1,02). A banda de confiança cinza inclui incerteza de biomassa em cada classe de tamanho e incerteza na distribuição de tamanho de cada grupo (Fig. 2C , i). As cores dos compartimentos mostram a fração relativa de cada grupo em um eixo linear [sem relação com o eixo y ou com a biomassa em (A)

De bactérias a baleias encontrando uma maneira de medir toda a vida marinha Para obter uma imagem dos números atuais de uma ampla gama de espécies, os pesquisadores usaram uma série de estudos recentes para construir um grande conjunto de dados globais de organismos marinhos, incluindo bactérias, fitoplâncton, zooplâncton, peixes e mamíferos.

De bactérias a baleias: usando espectros de tamanho funcional para modelar ecossistemas marinhos revistaamazonia.com.br

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Impactos humanos diretos na biomassa oceânica (A) A biomassa estimada nos 200 m superiores do oceano é comparada entre grupos principais em três períodos de tempo: pré-1850 (barras tracejadas), níveis atuais (barras sólidas) e projetada para 2100 (sombreamento mais claro). (B) Os impactos humanos diretos são estimados em classes de tamanho e mostram impactos progressivamente mais extremos acima de 10 g (não consideramos possíveis impactos indiretos sobre bactérias e grupos de plâncton). (C) Esses impactos alteraram a forma do espectro de biomassa, com a regressão do dia atual (2020; linha cinza tracejada) tendo uma inclinação significativamente mais íngreme do que a regressão pré-1850 (linha preta sólida; primitiva, como na Fig. anterior ) A área hachurada em rosa é chamada de espectro de biomassa perdido Sua abordagem permitiu diferenciar a distribuição espacial de 12 grupos principais de vida aquática em todo o oceano. “Foi um desafio encontrar uma maneira de comparar adequadamente as medições de organismos que abrangem uma diferença de escala tão grande”, lembra Ian Hatton, o primeiro autor do estudo e pesquisador Alexander von Humboldt no Instituto Max Planck. “Embora organismos aquáticos microscópicos pudessem ser estimados a partir de mais de 200.000 amostras de água coletadas em todo o mundo, animais marinhos maiores podem nadar por bacias oceânicas inteiras e precisavam ser estimados usando métodos totalmente diferentes”. Os pesquisadores também usaram reconstruções históricas e modelos de ecossistemas marinhos para estimar a biomassa marinha em oceanos prístinos (pré1850) e compararam esses dados com os atuais. Eles descobriram que, apesar das exceções em ambos os extremos - baleias e bactérias - havia uma vez uma biomassa notavelmente constante de aproximadamente 1 gigatonelada em cada ordem de magnitude de tamanho do corpo. Isso significa que a quantidade total de vida nos oceanos entre qualquer tamanho e um tamanho dez vezes maior - por exemplo, de 1 ge 10 g - sempre soma cerca de 1 bilhão de toneladas, independentemente do tamanho inicial. Mas a pesca industrial alterou significativamente esse quadro.

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Impactos humanos na biomassa marinha Em contraste com um espectro de biomassa quase constante no oceano primitivo, o exame dos pesquisadores do espectro revelou um grande impacto da humanidade na distribuição da biomassa nos maiores tamanhos. Embora a pesca seja responsável por menos de 3% do consumo humano de alimentos, seus efeitos no espectro da biomassa têm sido devastadores. Peixes grandes (ou seja, qualquer coisa com mais de 10 cm) experimentaram uma perda total de biomassa de cerca de 2 Gigatoneladas (uma redução de 60%), superando os 0,1 Gigatoneladas que os pescadores capturam todos os anos. Historicamente, a caça às baleias foi ainda mais devastadora para a maior parte do espectro da biomassa, com as maiores baleias sofrendo uma perda de 90%. De fato, os autores estimam que as perdas causadas pela pesca industrial e caça à baleia no século passado são muito

maiores do que as perdas potenciais de biomassa devido a cenários de mudanças climáticas nos próximos 80 anos, mesmo em cenários de emissões pessimistas. “A maior surpresa, vista dessa perspectiva global, foi a enorme ineficiência da pesca. Quando as frotas de pesca industrial saem e pegam peixes no oceano, elas não estão agindo como os grandes peixes predadores, focas ou pássaros com os quais competem, que apenas consomem pequenas quantidades das populações de peixes de uma forma que as mantém estáveis”. Diz ainda Galbraith: “Os humanos não apenas substituíram os principais predadores oceânicos, mas alteraram inteiramente o fluxo de energia em todo o ecossistema marinho”. Ele acrescenta: “A boa notícia é que podemos reverter o desequilíbrio que criamos, reduzindo o número de embarcações pesqueiras ativas em todo o mundo. Reduzir a sobrepesca também ajudará a tornar a pesca mais lucrativa e sustentável - é uma situação em que todos ganham, se conseguirmos agir juntos”.

Eric Galbraith , o autor sênior do artigo e professor do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias de McGill

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Desenvolvimento sustentavel Em parceria com

Representante Autorizado

™

O sistema é alimentado com resíduos orgânicos

Bactérias decompõem o resíduo orgânico no biodigestor

O fertilizante líquido pode ser usado em jardins e plantações

O biogás é armazenado no reservatório de gás para ser usado em um fogão

O sistema tem capacidade de receber até 12 Litros de resíduos por dia.

O equipamento produz biogás e fertilizante líquido diariamente.

Totalmente fechado mantendo pragas afastadas.

Em um ano, o sistema deixa de enviar 1 tonelada de resíduos orgânicos para aterros e impede a liberação de 6 toneladas de gases de efeito estufa (GEE) para atmosfera.

O QUE COLOCAR NO SISTEMA

O QUE NÃO COLOCAR NO SISTEMA

Carne, frutas, verduras, legumes e restos de comida. OBS: Máximo de duas cascas de cítricos por dia.

Resíduos de jardinagem, materiais não orgânicos (vidro, papel, plástico, metais). Resíduos de banheiro, produtos químicos em geral.

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HYBRID EVENT ON 7–9 SEPTEMBER 2022 LIVE FROM RUKA, FINLAND

World BioEconomy Forum talks on climate The World BioEconomy Forum® is a global platform for key stakeholders of the circular bioeconomy to share ideas and promote bio-based solutions. As well as its annual conference and periodical Roundtables, the Forum also provides the latest breaking news via Newsapp and exclusive networking for members through the World BioEconomy Circle. More on www.wcbef.com. Forum 2022 will be arranged in Ruka, Finland.

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The World BioEconomy Forum® programmes is planned according the Four-Pillar Structure: The Bioeconomy: People, Planet, Policies

Bioproducts around us

Corporate Leaders and the Financial World

Looking to the Future

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