Emissões de CO2 modificam nossa atmosfera por séculos    

O que a ciência diz...

A afirmação acima usa a seguinte lógica:

(A) As predições para o Potencial de Aquecimento Global (PAG) pelo IPCC expressam o efeito de aquecimento que o CO2 causa ao longo de várias escalas de tempo; 20, 100 e 500 anos.

(B) Mas o CO2 tem um tempo de residência na atmosfera de apenas 5 anos.

(C) Deste modo, o CO2 não pode ser o responsável pelo aquecimento de longa data previsto pelo IPCC. 

Essa afirmação é falsa. (A) é verdadeiro. (B) também é verdadeiro, mas (B) é irrelevante e leva à conclusão errada de que (C) estaria correto. 

A afirmação depende do significado de tempo de residência na atmosfera. Para entender isso, precisamos primeiro entender o que é um modelo esquemático (ou diagrama): Em um contexto ambiental, os sistemas são geralmente descritos simplificadamente. Um exemplo simples (da época da escola) do ciclo da água teria apenas três componentes: as nuvens, os rios e os oceanos.

Uma representação do ciclo do carbono (ignore os números por enquanto) seria algo como este modelo feito pela NASA.

No glossário do 4° Relatório de Avaliação do IPCC, "tempo de residência" apresenta vários significados correlatos. O mais relevante deles é este:

“O tempo de rotatividade (T) (também chamado de tempo de residência na atmosfera) é a razão da massa M de um reservatório (por ex: um composto gasoso na atmosfera) e a taxa de remoção total S: T = M / S. Para cada processo de remoção, tempos de rotatividade distintos podem ser definidos."

Em outras palavras, tempo de residência é o tempo médio que uma partícula individual permanece em um determinado componente do sistema. E é calculado como o tamanho do componente (reservatório) dividido pela taxa de fluxo de entrada ou saída dele. O 3° Relatório do IPCC seção 4.1.4 fornece maiores detalhes sobre isso.

No diagrama do ciclo do carbono acima, existem dois conjuntos de números. Os números em preto representam o tamanho, em gigatoneladas de carbono (GtC), do componente do sistema. Os números em roxo representam o fluxo de entrada e saída de cada componente, em gigatoneladas por ano (Gt/y).

Uma contagem rápida indica que, aproximadamente 200 Gt de carbono entram e saem da atmosfera a cada ano. Em um cálculo aproximado, dado um reservatório de 750 Gt, pode-se observar que o tempo de residência de uma molécula de CO2 é 750 Gt C / 200 Gt C ano-1 = aproximadamente 3-4 anos. (No entanto, uma contagem mais detalhada das fontes e sumidouros de carbono nos mostra que há um desbalanço; o carbono na atmosfera está aumentando em aproximadamente 3,3 Gt por ano.)

É verdade que uma molécula de CO2 tem um tempo de residência curto na atmosfera. No entanto, na maioria dos casos, quando uma molécula de CO2 deixa a atmosfera ela simplesmente troca de lugar com uma que estava no oceano. Assim, o potencial de aquecimento do CO2 não tem relação com o tempo de residência do CO2. 

O que realmente governa o potencial de aquecimento é o tempo que o CO2 extra permanece na atmosfera. O CO2 é quimicamente (quase) inerte na atmosfera, removido de lá apenas por atividade biológica e pela dissolução nos oceanos. Atividade biológica (com exceção da formação de combustíveis fósseis) é neutra em termos de emissão/retenção de carbono: Cada árvore que cresce irá, eventualmente, morrer e se decompor, e assim liberará de volta o CO2 que consumiu para seu crescimento. (Talvez haja vantagens no reflorestamento, porém estas são provavelmente pequenas se comparadas às emissões de combustíveis fósseis).

A dissolução do CO2 nos oceanos é rápida, mas o problema é que a camada superior dos oceanos está "ficando saturada", e que o gargalo da situação é a transferência de carbono das águas superficiais para os oceanos profundos. Esta transferência ocorre basicamente pela rotatividade e circulação das bacias oceânicas. Essa rotatividade leva algo em torno de 500-1000 anos. Portanto, uma escala de tempo de 500 anos para o potencial de aquecimento do CO2 é completamente razoável (ver seção 4° Relatório de Avaliação do IPCC, seção 2.10).

Refutação intermediária escrita por Doug Mackie

Atualização em Julho de 2015:

A seguir uma vídeo-aula relacionada ao tema, do curso Denial101x - Making Sense of Climate Science Denial

Última atualização em 5 Julho de 2015 por skeptickev. Ver arquivos