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O ESTADO DA INVESTIGAÇÃO POLAR
Uma declaração do Comité Misto do Conselho Internacional para a Ciência /
Organização Meteorológica Mundial para o Ano Polar Internacional 2007-2008
VISÃO GERAL
O Ano Polar Internacional 2007-2008 (API) foi uma campanha internacional científica intensiva de pesquisa no Ártico e na Antárctida patrocinada pelo Conselho Internacional para a Ciência (ICSU) e pela Organização Meteorológica Mundial (WMO).
Em dois anos de muita actividade, os investigadores do Ano Polar Internacional observaram novos e excitantes fenómenos, fizeram descobertas científicas fundamentais, desenvolveram novos métodos e ferramentas, promoveram ligações interdisciplinares e internacionais e, mais importante, compreenderam melhor o papel das regiões polares no sistema Terra.
O Ano Polar Internacional 2007-2008 aconteceu numa época em que nosso planeta passa por transformações mais rápidas do que em qualquer outro período da história da humanidade, especialmente nas regiões polares. As mudanças polares são críticas devido a várias reações envolvendo os oceanos, a criosfera e/ou a biosfera, cada um tendo potencial para acelerar as mudanças globais. Nunca a pesquisa polar foi tão necessária.
O ANO POLAR INTERNACIONAL 2007-2008
O API realçou a importância dos processos polares e da urgente necessidade de se compreender e monitorizar as mudanças extremamente rápidas que estão a acontecer nas altas latitudes. Os resultados traduziram-se num grande número de actividades de investigação e observações que de outra forma não teriam ocorrido, todas apoiadas por uma apreciação mútua da importância da partilha de instalações logísticas, de capacidades de investigação e de dados.
O Comité Internacional do API1 estabeleceu quatro grandes objectivos:
• conseguir grandes avanços no conhecimento e compreensão das regiões polares;
• deixar um legado de sistemas de observação, instalações e infra-estruturas novas ou melhoradas;
• inspirar uma nova geração de cientistas e engenheiros polares;
• obter o máximo interesse e participação por parte dos residentes polares, crianças em fase escolar, do público em geral e de tomadores de decisão de todo o Mundo.
O API surgiu como o maior esforço internacionalmente coordenado de investigação do planeta dos últimos 50 anos. Envolveu os recursos intelectuais de milhares de cientistas – muito mais do que o esperado e, muitas vezes, de países não polares – representando uma amplitude sem precedentes de especialidades, desde a geofísica ou da biologia até as ciências sociais. O API foi um esforço realmente internacional e interdisciplinar, com mais de 160 projetos científicos aprovados, resultado das ideias de investigadores de mais de 60 países. Um novo e substancial financiamento de mais de 400 milhões de dólares foi garantido ao API, ao qual se juntaram programas de pesquisa e monitorização polares já em curso. Além disso, novos métodos de abordagem e tecnologias de observação e análise, incluindo a recolha de dados in situ e remota, foram características fundamentais da ciência do API.
Muitos projectos do API, ou dele resultantes, continuarão além do período formal de observações, que termina em Março de 2009.
AVANÇOS CIENTÍFICOS DO ANO POLAR INTERNACIONAL
O API esteve na base de grandes avanços científicos no conhecimento e compreensão das regiões polares e do seu papel no funcionamento do planeta. O legado científico completo do API desenvolver-se-á ainda nos anos e décadas que se seguirão após o fim do programa observacional descrito no Plano de Ciência do API2. Entretanto, avanços significativos no conhecimento científico já começaram a surgir. Algumas das primeiras descobertas e realizações estão resumidas neste relatório.
Novas avaliações do estado das calotes polares da Gronelândia e da Antárctida foram feitas com o uso de técnicas inovadoras. Estas incluem medições por satélite das mudanças na altitude e campos gravitacionais das calotes polares, e estimativas da diferença entre a quantidade de neve que cai (a partir de modelos meteorológicos de alta resolução), e a descarga de gelo (a partir de medições por satélite das velocidades e espessura das calotes polares na costa). Essas avaliações continuam a ser melhoradas, mas agora é evidente que tanto as calores polares da Gronelândia, como a da Antárctida estão a perder massa e contribuindo para o aumento do nível do mar, e também, que a velocidade da perda de gelo da Gronelândia está a aumentar. Parte da perda de massa deve-se ao aumento da fusão do gelo, sendo este o maior ponto de interrogação nas projecções da velocidade do aumento do nível do mar feitas pelo Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas. Novos dados também confirmam que o aquecimento na Antárctida se alastrou mais do que se pensava antes do API.
Durante travessias internacionais na Antárctida, os cientistas re-investigaram regiões não visitadas há 50 anos e colheram um grande número de núcleos de gelo e amostras de neve para melhor entenderem os processos de acumulação e ablação, bem como as variações recentes no balanço de massa da superfície da Antárctida Central. investigaram também os processos de troca de aerosóis e gases entre a atmosfera e a superfície de neve para melhor interpretarem como os sinais de variação ambiental regional e global ficam gravados nas carotes de gelo. Pesquisas aéreas, com o uso de radar de penetração no gelo e outros sistemas geofísicos foram usados a escalas não praticadas desde o Ano Geofísico Internacional de 1957-1958 (AGI), para cartografia das características do gelo e da rocha basal em vastas áreas da Antárctida e da Gronelândia. Pela primeira vez, estas investigações conjuntas alcançaram objectivos que nenhuma nação conseguiria sozinha. Mas ainda mais importante, as novas imagens das calotes de gelo e do terreno na sua base, resultantes desses programas, ajudarão a produzir modelos precisos para se conseguir prever mudanças futuras nas calotes de gelo polares.
Durante o API, a extensão mínima de Verão do gelo marinho do Árctico diminuiu em cerca de um milhão de quilómetros quadrados em relação à sua menor extensão desde que as observações por satélite tiveram início. Além disso, pela primeira vez desde que se efectuam observações, a região do Pólo Norte, no meio do Inverno, registava uma camada relativamente fina de gelo anual. As expedições do API registaram também uma taxa sem precedentes de deriva do gelo por toda a bacia do Árctico, fornecendo evidências convincentes de mudanças no sistema gelo-oceano-atmosfera da região.
Estudos intensivos no Oceano realizados em conjunto por diversos navios de investigação no Oceano Antárctico revelaram uma grande diversidade de formas de vida, incrivelmente coloridas e complexas, aumentando enormemente nosso conhecimento sobre a biodiversidade polar. Como resultado dessas pesquisas, duas áreas, cada uma com cerca de 400 km2, foram identificadas como sistemas marinhos vulneráveis na Convenção sobre a Conservação dos Recursos Vivos Antárcticos, e classificadas como áreas de protecção. Estudos interdisciplinares do gelo do Oceano Antárctico revelaram que as características físicas do gelo e do oceano adjacente desempenham um papel importante no controle da produtividade primária nos ecossistemas marinhos.
Ecologistas marinhos e terrestres continuam a desvendar os fantásticos e complexos padrões de distribuição geográfica dos organismos polares e suas interações com o meio ambiente. Algumas espécies de micróbios ocorrem em forma quase idêntica tanto no ecossistema Árctico, como Antárctico, mas outras espécies evoluíram de maneira muito diferente nesses dois ambientes. Alguns organismos polares evoluíram e expandiram a sua influência para latitudes distantes: por exemplo, novas evidências recolhidas no API demonstram que muitos polvos de grande profundidade tiveram origem em espécies ancestrais comuns que ainda sobrevivem no Oceano Austral. Estudos do API de ecossistemas actuais também documentaram migrações recentes de espécies terrestres e marinhas em direcção aos pólos, como resposta ao aquecimento global.
Novas evidências da velocidade do aquecimento global também foram observadas noutros projetos do API. Dados obtidos por equipamentos robóticos marinhos de mapeamento do oceano, por mamíferos marinhos acompanhados eletronicamente e por navios de pesquisa do API confirmam que o Oceano Austral, em particular a parte sul da Corrente Circumpolar Antárctica, aqueceu mais rapidamente do que a média global do oceano. Além disso, a água densa de fundo formada perto da Antárctida arrefeceu em alguns lugares e aqueceu noutros. O arrefecimento é consistente com o aumento da fusão das plataformas de gelo da Antárctida. Estas mudanças são sinais de que o aquecimento global está afectando a Antárctida de modo não suspeitado.
Estudos do ozono estratosférico nos dois hemisférios demonstraram o impacto do aumento da exposição à radiação ultravioleta sobre os ecossistemas marinhos e terrestres. Além disso, notou-se um quadro complexo envolvendo as interconexões entre as concentrações de ozono sobre a Antárctida, o tamanho e a intensidade do vórtex polar e as condições do vento e a frequência das tempestades no Oceano Austral e em redor da Antárctida. Esta melhoria no conhecimento permitirá afinar os modelos que associam o aquecimento global e a deplecção do ozono, e prever as mudanças futuras com maior precisão. No Atlântico Norte, demonstrou-se que mudanças subtis nas condições do oceano e nos fluxos de calor e momento entre a atmosfera e o oceano têm um importante papel na força e trajectória das grandes tempestades. Observações e modelos feitos por cientistas do API revelaram que esses sistemas de tempestades são a principal fonte de calor e humidade para o Árctico. Este conhecimento ajudará a melhorar as previsões das rotas e das intensidades das tempestades. Outras equipas fizeram progressos na compreensão do papel das nuvens estratiformes do Árctico e dos aerossóis, reconhecidos como as principais fontes de incerteza no modelos climáticos actuais. Estudou-se também o destino e o transporte de poluentes orgânicos persistentes para o Árctico, onde eles desempenham um papel importante na contaminação da cadeia alimentar.
Mais de 30 projectos do API abrangeram questões das ciências sociais e humanas do Árctico. Incluíram-se estudos do bem-estar das comunidades locais, uso de recursos naturais, desenvolvimento económico e social, conhecimento local do meio-ambiente, e a preservação das heranças natural, histórica e cultural. Muitos envolveram grupos nativos e locais, bem como organizações, como parceiros ou líderes, especialmente nos estudos que visavam as respostas e adaptações das comunidades às rápidas mudanças climáticas e socio-económicas. Muitas comunidades locais uniram-se à rede de monitorização do API para recolher, trocar e documentar observações de mudanças no gelo do mar, nos biotopos, no tempo e no clima. Os investigadores do API estudaram ainda questões ligadas à saúde dos povos do Árctico, incluindo doenças como a tuberculose, segurança alimentar, fontes tradicionais de alimento, o impacto de contaminantes globais, bem como novos riscos para os residentes do Árctico.
O API documentou mudanças substanciais causadas pelo aquecimento global nos tipos e extensão da vegetação do Árctico. Incluíram-se estudos das sucessões de vegetação herbacea para arbustiva, de mudanças nas zonas húmidas e no limite da árvore, relacionadas com a alteração nos padrões e no momento da queda de neve. Estas mudanças na paisagem estão a afectar as pastagens e a caça. As mudanças no momento da queda de chuva ou de neve no Inverno representam um grande e novo desafio aos pastores de renas do noroeste da Europa. Por outro lado, os rebanhos de renas mais a leste estão cada vez mais a sofrer o stresse causado pela perca de pasto e pelo bloqueio das rotas de migração devido à mudança de uso do solo e ao desenvolvimento das infraestruturas.
Reservatórios de carbono armazenados no permafrost, maiores do que previamente estimados, foram identificados em programas de grande escala do API. Este carbono parece ter maior probabilidade de alcançar a atmosfera como gás de efeito de estufa adicional, à medida que o aquecimento continua, embora os padrões de mudança na vegetação e no permafrost variem muito em todo o Árctico. Estudos de modelação concluídos durante o API sugerem que quando o gelo marinho desaparecer, o permafrost terrestre degradar-se-á muito mais rapidamente do que o esperado. Cruzeiros de pesquisa do API na costa da Sibéria revelaram uma libertação substancial de metano proveniente dos sedimentos do oceano.
O rápido avanço científico e nossa crescente consciência do impacto do homem sobre o sistema Terra como um todo sugerem que a pesquisa e os dados do API 2007-2008 irão deixar um legado duradouro em vários campos da ciência. Isso será particularmente importante, no que diz respeito a fornecer uma visão clara das mudanças futuras que poderão ocorrer e de quais os seus efeitos.
CRIANDO UM LEGADO DO ANO POLAR INTERNACIONAL
O Comité Organizador do API 2007-2008 pretendeu que o evento constituísse o caminho para uma nova era de progresso científico no conhecimento e compreensão das regiões polares, e que deixasse um legado vital de sistemas de observação de longo prazo, uma maior coordenação e colaboração internacional de investigação, ligações mais fortes entre investigadores de diferentes campos disciplinares, um conjunto de dados de referência para comparação com o passado e com o futuro, o desenvolvimento de uma nova geração de investigadores polares, e um completo envolvimento e compreensão por parte do público e dos poderes de decisão de todo o Mundo com o propósito e a importância da investigação polar3.
O API 2007-2008 aumentou também a participação dos residentes do Árctico, incluindo os povos nativos, em todos os níveis da ciência polar. Esses desenvolvimentos permitirão que a investigação futura faça máximo uso do conhecimento nativo e que estas comunidades beneficiem também dos avanços científicos.
Sistemas de monitorização, instalações e infraestrutura
Os sistemas de observação para monitorização das mudanças são essenciais para validar e melhorar previsões, especialmente do aquecimento global futuro e dos seus impactos. O API reflectiu-se numa expansão sem precedentes das observações do gelo, do oceano, da atmosfera, dos litorais e dos terrenos do Árctico. No caso do Antárctico, verificou-se um aprofundamento similar ao nível do oceano e da criosfera. Muitas organizações nacionais e internacionais estão a fazer planos para manter os sistemas de observação agora melhorados. Os trabalhos curso no âmbito da Sustaining Arctic Observing Networks e do Southern Ocean Observing System estão bem integrados em programas de observação globais. Novos sistemas nacionais e internacionais de dados e uma coordenação maior entre eles está também a ajudar a estabelecer as bases para a partilha, acesso e preservação de dados, à medida que mais dados do API são disponibilizados online.
Cooperação científica e política
Devido ao interesse comum na ciência polar durante o API, as ligações entre as estruturas científicas e políticas do Sistema do Tratado da Antárctida e do Conselho do Árctico foram fortalecidas. O elevado nível de atenção política e de apoio financeiro aumentou as oportunidades para a colaboração científica internacional directa, facilitou o acesso aos pólos e a partilha internacional efectiva de recursos e de infraestruturas logísticas, acelerou a troca de informação tecnológica e melhorou os relatórios das redes operativas nacionais. Aumentou ainda as ligações e a colaboração entre organizações científicas polares, como o Comité Científico para a Investigação na Antárctida e o Comité Internacional de Ciência Árctica, bem como com organizações científicas não-polares. Como resultado, as descobertas científicas do API atraíram o interesse do Sistema do Tratado da Antárctida e do Conselho do Árctico.
Colaboração, Síntese e Integração Interdisciplinar
A complexidade do sistema Terra, no qual a física, biologia, química e geologia interagem, implica uma abordagem interdisciplinar para avanço da compreensão e para melhorar as previsões. O conjunto de áreas de investigação e objectivos deste API foi muito diferente dos anteriores e de outros programas científicos polares de grande escala. Esforços dedicados foram feitos para que se incluíssem estudos interdisciplinares e projectos de síntese que explorassem a dimensão humana, a diversidade ecológica, e a saúde das comunidades e ecossistemas. Pela primeira vez na história do API-AGI, cientistas de base física, natural, social e humanista, bem como especialistas das comunidades locais trabalharam juntos sob um programa científico interdisciplinar. Esta nova forma de colaboração interdisciplinar é entendida como um resultado duradouro do API. Ela marca um avanço extraordinário na nossa percepção da complexidade das regiões polares e da importância da síntese, da integração do conhecimento e da partilha de dados na compreensão dos processos que afectam o nosso planeta.
Dados de Referência
Nos dois hemisférios, e por todo o período do API, uma maior coordenação e cooperação internacional entre agências espaciais produziu uma quantidade e uma qualidade extraordinária de observações por satélite das regiões polares. Esses, e muitos outros dados de referência e de fácil acesso, fornecidos pelo API, sobre o estado das regiões polares serão cruciais para as comparações com o futuro e com o passado.
Uma nova geração de cientistas e engenheiros polares
O API foi uma oportunidade para centenas de estudantes e investigadores em pós-doutoramento, de muitas especialidades, serem treinados e encontrarem novos desafios polares. Em muitos países esse aumento de oportunidades representa o maior recrutamento jamais feito de novos cientistas polares. Um grupo internacional de jovens investigadores motivados e cheios de energia criou a Associação de Jovens Cientistas Polares (APECS), que oferece e promove o desenvolvimento de carreiras, a colaboração, a liderança e ferramentas e oportunidades de educação e de divulgação. As principais organizações científicas da Antárctida e do Árctico, o Comité Científico de Investigação Antárctica (SCAR) e o Comité Internacional de Ciência Árctica (IASC), respectivamente, reconheceram formalmente a APECS como uma parceira vital e de longo prazo.
Grande interesse e participação do público
Aumentar o investimento na investigação polar para o benefício de todos só pode ser conseguido através da vontade política ligada a uma maior compreensão do público. Os esforços de inclusão do API contribuíram para aumentar a atenção do público sobre assuntos ligados ao clima e ao ambiente, e ampliou a consciência em relação às ligações entre as regiões polares e o resto do planeta.
O API atraiu uma grande cobertura por parte dos media. Componentes explícitos de educação e inclusão embutidos em projectos científicos do API – juntamente com um financiamento para actividades de educação, comunicação e inclusão por diversas nações – produziram novas iniciativas e redes de alta qualidade em educação, comunicação e inclusão. Através de muitas publicações, exposições, filmes, páginas na Internet e palestras, os cientistas que participaram no API instruíram uma enorme audiência de todo o Mundo sobre a importância das regiões polares.
Redes internacionais de inclusão foram estabelecidas através dos Dias da Ciência Polar e de outros eventos coordenados internacionalmente. Essas redes incluem muitas ligações com comunidades do norte e desempenham um papel importante no seu envolvimento na análise e acesso contínuo aos resultados e impactos do API.
Envolvimento dos residentes do Árctico, incluindo os povos nativos
O API aumentou e a participação de residentes do Árctico, incluindo povos nativos, em ciência interdisciplinar de grande escala realizada nas suas próprias regiões. Pela primeira vez, os residentes do Ártico e suas organizações agiram plenamente como parceiros e líderes em projectos internacionais envolvendo estudiosos de muitas nações e disciplinas, planeamento de investigação, recolha de dados, administração, análise e divulgação. As contribuições, observações e conhecimento dos residentes do Ártico foram de importância primordial para o sucesso de vários projectos do API que estudavam a dinâmica do gelo marinho, o tempo, mudanças na distribuição e habitats, sustentabilidade de economias locais, saúde pública e bem-estar das comunidades. Este legado de parcerias construiu uma base sólida para o envolvimento dos residentes do Árctico e dos povos nativos em futuros projectos científicos de grande escala.
UMA NECESSIDADE URGENTE PARA CONTINUAR A INVESTIGAÇÃO POLAR
O API demonstrou os benefícios de um maior nível de apoio à investigação polar, assim como a absoluta necessidade de se estabelecerem sistemas abrangentes e sustentáveis de observação duradouros.
A necessidade urgente de mais investigação polar providencia a motivação para uma consciencialização pública sustentada de alto nível acerca das regiões polares, para o comprometimento nacional e internacional no financiamento e apoio operacional, para o arquivo global de dados, e para o recrutamento e treino de jovens investigadores com potencial, necessários para a continuidade dos trabalhos.
Os seguintes desafios de investigação terão grande relevância social e urgência após o API:
• A rápida mudança climática no Árctico e em partes da Antárctida;
• A diminuição global da neve e do gelo (gelo marinho, glaciares, calotes glaciárias, neve e permafrost);
• A contribuição das grandes calotes de gelo para o aumento do nível do mar e o papel dos ambientes subglaciários no controle da dinâmica das calotes de gelo;
• Os impactos globais no clima causados por mudanças na circulação oceânica;
• Perca de biodiversidade e a mudança de padrões e dimensões dos ecossistemas;
• A libertação de metano para a atmosfera pela fusão do permafrost;
• A melhora das projecções e previsões por modelos integrados e acoplados de clima e tempo;
• O transporte global dos poluentes e contaminantes para as regiões polares e os consequentes impactos sobre o ambiente, o seres humanos e os ecossistemas;
• A saúde e o bem estar dos residentes do Árctico e das comunidades Árcticas.
RECOMENDAÇÕES PARA O FUTURO
Os próximos dois a quatro anos serão cruciais para a investigação polar. Os projectos do API produzirão resultados individuais e integrados que surgirãonum momento oportuno, causando grande impacto. Um objectivo primordial deve ser a maximização da contribuição das informações provenientes do API para as futuras avaliações do Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas e para as deliberações da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre para as Mudanças Climáticas. Estas incluem a XXX Sessão do Corpo Subsidiário para Aconselhamento Científico e Tecnológico que decorrerá em Bona, em Junho de 2009, num momento em que a adequação dos sistemas de observação terrestre, atmosférico e oceanográfico existentes serão avaliados, bem como a XV Conferência das Partes, que acontecerá em Copenhaga, em Dezembro de 2009, quando um acordo sobre os compromissos para o período pós-Protocolo de Quioto, depois de 2012 deverá ser concluído. As grandes conferências do API em 2010 (Noruega) e 2012 (Canadá) serão outros marcos na avaliação e disseminação dos resultados do API e no planeamento das orientações futuras para a investigação polar.
Integrar os resultados iniciais do API entre projectos e transversalmente, entrea disciplinas, para alcançar uma compreensão a nível sistémico, e assegurar o arquivamento dos dados de modo a que sejam acessíveis, são tarefas importantes para o período imediatamente após o API.
O aumento dos custos operacionais e a pressão económica sobre os orçamentos de investigação e desenvolvimento nacionais serão um desafio para políticos e organizações que financiam a ciência para manterem e expandirem os programas de investigação polar. Conforme demonstrado acima, a necessidade urgente de se entender o impacto global das mudanças polares perdurará, em particular porque a mudança climática está a afectar as regiões polares mais rapidamente do que o resto do globo.
O elevado entusiasmo científico, público e político pelo API oferece uma base única e excelente para se desenvolver a investigação polar apoiando uma melhor compreensão do papel dos sistemas polares no desenvolvimento sustentável, não apenas daquelas regiões, mas de todo o planeta.
A partir de agora, e durante a próxima década, que poderia bem ser chamada A Década Polar Internacional, acções coordenadas internacionalmente são necessárias para que os seguintes objetivos sejam alcançados:
• Rapidamente fornecer dados e resultados do API como contribuições para avaliações integradas globais e polares;
• Preservar, armazenar e trocar os dados do API, que são de qualidade, acessíveis e de longo prazo;
• Identificar localizações estáveis e de longo prazo para as muitas redes e programas estabelecidos durante o API;
• implementar ou melhorar sistemas multidisciplinares de observação de longo prazo das regiões polares;
• Desenvolver capacidades integradas de previsão de clima-ecossistema-economia para as regiões polares e capacidades regionais de previsão para áreas específicas do Árctico e da Antárctida;
• Continuar a evidenciar a importância da investigação polar e de temáticas polares junto aos mais altos níveis de organizações científicas internacionais;
Tudo isto exigirá, claramente, apoio e financiamento contínuo e expandido para a investigação polar, em particular para que se assegure o máximo aproveitamento e impacto dos esforços do API.
As regiões polares são parte integrante e em rápida transformação do sistema Terra. O desenvolvimento ambiental da humanidade, do bem-estar e o desenvolvimento sustentável exigem que compreendamos e observemos de maneira abrangente os sistemas e processos polares e as mudanças que já nos atingem. A mensagem deixada pelo API é alta e clara: o que acontece nas regiões polares afecta todo o Mundo e diz-nos respeito a todos.
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1 Rapley, C., R. Bell and the ICSU IPY 2007–2008 Planning Group, 2004: A Framework for the International Polar Year 2007–2008. ICSU, Paris.
2 Allison, I., M. Béland and the ICSU/WMO Joint Committee for IPY, 2007: The Scope of Science for the International Polar Year 2007–2008. WMO/TD-No. 1364, World Meteorological Organization, Geneva.
3 Rapley, C., R. Bell and the ICSU IPY 2007–2008 Planning Group, 2004: A Framework for the International Polar Year 2007–2008. ICSU, Paris.
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