O filme de 2004, O Dia Depois de Amanhã, no qual o aquecimento global leva a uma nova era glacial, foi vigorosamente criticado pelos cientistas do clima. Dr. Andrew Weaver, o principal modelador climático do Canadá, afirmou que “o filme de ficção científica ‘O Dia Depois de Amanhã’ viola criativamente todas as leis conhecidas da termodinâmica”. A Dra. Kaitlin Naughten, modeladora oceânica no British Antarctic Survey em Cambridge (Reino Unido), escreveu um texto em seu blog sobre o assunto, o qual traduzi, adaptei e inseri mais algumas informações.
Uma nova Era do Gelo?
O Dia Depois de Amanhã abre com uma nova descoberta científica do paleoclimatologista Jack Hall, interpretado por Dennis Quaid. Depois de uma viagem particularmente angustiante para recolher núcleos de gelo da Antártica, ele descobre evidências de uma mudança climática até então desconhecida que ocorreu há dez mil anos. Dado que o filme se passa no início da década de 2000, e que núcleos de gelo que produzem centenas de milhares de anos de dados climáticos foram estudados extensivamente desde a década de 1960, parece implausível que um evento climático global tão recente e dramático tivesse passado despercebido pelos cientistas. No entanto, este passo em falso é desculpável, porque uma nova descoberta é um elemento vital de muitos filmes de ficção científica.
Jack continua descrevendo essa antiga mudança climática. À medida que o mundo saía da última era glacial, explica ele, o derretimento das camadas de gelo adicionou tanta água doce ao Oceano Atlântico que certos padrões de circulação oceânica foram interrompidos. Como a circulação termohalina é uma importante fonte de calor para as superfícies dos continentes, o globo mergulhou de volta na era glacial. A descrição que Jack faz do evento é surpreendentemente precisa: uma mudança repentina no clima ocorreu há cerca de dez mil anos e foi provavelmente causada pelos mecanismos que ele descreve. Para os cientistas, é conhecido como Younger Dryas.
A ascensão do mundo após a última era glacial não foi suave e gradual; em vez disso, foi pontuado por saltos de temperatura juntamente com retornos abruptos às condições glaciais. O Younger Dryas – nomeado em homenagem a uma espécie de flor cujo pólen foi preservado em núcleos de gelo durante o evento – foi o último período de resfriamento repentino antes que o período interglacial assumisse totalmente o controle. Os dados do núcleo de gelo em todo o mundo indicam uma queda relativamente rápida nas temperaturas globais há cerca de onze mil anos. As condições glaciais duraram aproximadamente um milênio até que o degelo foi retomado.
A principal hipótese para a causa do Younger Dryas envolve um influxo repentino de água doce do derretimento do manto de gelo Laurentide, na América do Norte, para o Oceano Atlântico. Esta perturbação na circulação do Atlântico Norte provavelmente causou o encerramento da formação de águas profundas no Atlântico Norte, um processo que fornece grandes quantidades de calor ao norte da Europa. O arrefecimento regional substancial permitiu a expansão dos glaciares da Europa. O gelo refletiu a luz solar, o que desencadeou um resfriamento adicional através do feedback gelo-albedo. No entanto, as mudanças orbitais que controlam os ciclos glaciais eventualmente superaram esse feedback. O aquecimento foi retomado e o atual período interglacial começou.
Embora a discussão de Jack Hall sobre os Younger Dryas seja amplamente precisa, suas projeções para o futuro são rebuscadas. Ele afirma que, uma vez que o exemplo mais recente de aquecimento em grande escala desencadeou condições glaciais, o evento de aquecimento global atualmente em curso também causará uma era glacial. Numa conferência das Nações Unidas, afirma que este resultado é virtualmente certo e “apenas uma questão de tempo”. Porque aconteceu no passado, ele raciocina, com certeza acontecerá agora. Jack parece esquecer que cada evento climático é único: embora olhar para o passado possa ser útil para compreender o sistema climático atual, não fornece um análogo perfeito no qual possamos basear previsões. As diferenças na disposição continental, no balanço energético inicial e na cobertura global de gelo, para citar alguns fatores, garantem que não haverá duas alterações climáticas que se desenvolvam de forma idêntica.
Além disso, as declarações de Jack sobre a plausibilidade de um encerramento iminente da termohalina devido ao aquecimento global vão contra o conhecimento científico atual. À medida que o mundo continua a aquecer e a camada de gelo da Gronelândia continua a derreter, a circulação do Atlântico Norte irá provavelmente abrandar devido à adição de água doce. A influência do arrefecimento resultante em partes da Europa será provavelmente ainda esmagada pelo aquecimento devido aos gases com efeito de estufa. No entanto, um encerramento completo da formação de águas profundas do Atlântico Norte é extremamente improvável neste século. Não está claro se um eventual encerramento é mesmo possível, em grande parte porque há menos gelo terrestre disponível para derreter do que havia durante o Younger Dryas. Se tal evento ocorresse, demoraria séculos e ainda assim não causaria uma era glacial – em vez disso, simplesmente cancelaria parte do aquecimento com efeito estufa que já tinha ocorrido. As influências do resfriamento simplesmente diminuem o balanço energético global em uma certa quantidade em relação ao seu valor inicial; não alteram o clima para um estado predeterminado, independentemente de onde tenha começado.
No entanto, “O Dia Depois de Amanhã” continua a descrever um encerramento completo da circulação termohalina do Atlântico numa questão de dias, seguido por uma descida súbita para uma era glacial global que é estimulada por fenômenos meteorológicos fisicamente impossíveis.
A Tempestade
Muitas questões sobre as Eras Glaciais permanecem, mas a comunidade científica está bastante confiante de que os ciclos regulares de períodos glaciais e interglaciais que ocorreram ao longo dos últimos três milhões de anos foram iniciados por mudanças na órbita da Terra e amplificados por feedbacks do ciclo do carbono. Embora estas alterações orbitais estejam presentes desde a formação da Terra, só podem levar a uma era glacial se houver massa terrestre suficiente em latitudes elevadas, como tem sido o caso nos últimos tempos. Quando começa um período glacial, mudanças na distribuição espacial e temporal da luz solar favorecem o crescimento das geleiras no Hemisfério Norte. Essas geleiras refletem a luz solar, o que altera o equilíbrio energético do planeta. O arrefecimento resultante diminui as concentrações atmosféricas de gases com efeito de estufa, através de mecanismos como a absorção pelas águas frias do oceano e a expansão do permafrost, o que provoca mais arrefecimento. Quando esta complexa rede de feedbacks se estabiliza, ao longo de dezenas de milhares de anos, a temperatura média global é vários graus mais baixa e os glaciares cobrem grande parte da massa terrestre do Hemisfério Norte.
A era do gelo no filme tem uma origem mais estranha. Após o encerramento da termohalina, uma rede de enormes tempestades de neve em forma de furacão, cobrindo continentes inteiros, deposita neve suficiente para reflectir a luz solar e criar uma era glacial numa questão de dias. Como se isso não bastasse, o ar no centro de cada tempestade é frio o suficiente para congelar as pessoas instantaneamente, colocando os personagens em perigo mortal. O amigo de Jack, Terry Rapson, climatologista do Reino Unido, explica que o ar frio do topo da troposfera desce tão rapidamente no olho de cada tempestade que não aquece como esperado. Ele estima que o ar deve estar a -150°F (aproximadamente -100°C) ou mais frio, já que congela instantaneamente as linhas de combustível dos helicópteros.
Existem dois problemas principais com esta descrição da tempestade. Em primeiro lugar, a tropopausa (a parte mais alta e mais fria da troposfera) tem uma média de -60°C, e em nenhum lugar chega a -100°C. Em segundo lugar, o olho de um furacão – e presumivelmente das tempestades de neve em forma de furacão – tem a pressão mais baixa de qualquer lugar da tempestade. Esta característica fundamental indica que o ar deveria subir no centro de cada tempestade de neve, e não descer na tropopausa. Além disso, quando uma parcela de ar desce na atmosfera, ela sofre uma compressão adiabática (ou seja, sem troca de calor com o ambiente externo à ela) e, portanto, deve aumentar de temperatura devido à Lei dos Gases.
Mais tarde no filme, a cientista da NASA Janet Tokada monitora as tempestades usando dados de satélite. Ela observa que a temperatura está diminuindo dentro da tempestade “a uma taxa de 10 graus por segundo”. Quer a medição seja em Fahrenheit ou Celsius, esta taxa de mudança é implausível. Em menos de um minuto (que é provavelmente menos tempo do que leva a leitura do satélite), o ar atingiria o zero absoluto, uma temperatura hipotética na qual todo o movimento para.
Aumento do nível do mar
Antes do início das tempestades de neve, eventos climáticos extremos – de furacões a tornados e granizos gigantes – devastam o globo. Junto com esses desastres está o rápido aumento do nível do mar. Embora o aquecimento global aumente o nível do mar, espera-se que as mudanças sejam extremamente graduais. As estimativas mais recentes projetam um aumento de 1 a 2 metros até 2100 e de dezenas de metros nos séculos seguintes. Em contraste, o filme mostra o oceano subindo “25 pés em questão de segundos” ao longo da costa atlântica da América do Norte. Este evento não se deve a um tsunami, nem à tempestade de um furacão; presume-se que seja o resultado do derretimento do manto de gelo da Groenlândia.
À medida que o filme continua e uma era glacial começa, o nível do mar deve cair. As razões para esta mudança são duas: primeiro, uma queda nas temperaturas globais provoca a contração da água dos oceanos; segundo, o crescimento das geleiras no Hemisfério Norte retém uma grande quantidade de gelo que, de outra forma, estaria presente como água líquida no oceano. No entanto, quando os astronautas observam a Terra do espaço, perto do final do filme, as costas de cada continente são as mesmas de hoje. Elas não foram alterados nem pela subida de 25 pés devido ao aquecimento, nem pela queda ainda maior que o resfriamento exige. Como nenhuma água extra foi adicionada à Terra vinda do espaço, manter o nível do mar dessa maneira é fisicamente impossível.
Modelagem climática
Desde a Segunda Guerra Mundial, o poder cada vez maior dos computadores permitiu que os cientistas climáticos desenvolvessem modelos matemáticos do sistema climático. Como não existem múltiplas Terras nas quais se possam realizar experiências climáticas controladas, a comunidade científica optou por planetas virtuais. Quando calibrados, testados e utilizados com cautela, estes modelos climáticos globais podem produzir projeções valiosas das alterações climáticas ao longo dos próximos séculos. Ao longo de “O Dia Depois de Amanhã”, Jack e seus colegas confiam nesses modelos para prever como o sistema de tempestades se desenvolverá. No entanto, a representação da modelagem climática no filme é imprecisa em muitos aspectos.
Em primeiro lugar, Jack está tentando prever o desenvolvimento da tempestade nos próximos meses, o que é impossível de modelar com precisão usando a tecnologia atual. Os modelos numéricos de previsão de tempo, que projetam as condições atmosféricas iniciais para o futuro, só são confiáveis durante uma semana ou duas: após este período, a natureza caótica do tempo provoca pequenos erros de arredondamento que alteram completamente o resultado da previsão.
Por outro lado, os modelos climáticos preocupam-se com valores médios e condições de contorno ao longo de décadas, que não são afetados pelos princípios da teoria do caos. Dito de outra forma, a modelagem de previsão de tempo é como prever o resultado de um único lançamento de dados com base em como os dados foram lançados; a modelagem climática é como prever o resultado líquido de cem lançamentos de dados com base em como os dados são ponderados. A investigação de Jack, porém, situa-se entre os dois: ele prevendo o comportamento exato de um sistema meteorológico ao longo de uma escala de tempo relativamente longa. Mesmo que os computadores se tornem muito mais precisos e poderosos, esse exercício não será totalmente confiável.
Além disso, os personagens fazem distinções aparentemente arbitrárias entre “modelos de previsão”, “modelos paleoclimáticos” e “modelos de grade”. No mundo real, os modelos climáticos são categorizados pela complexidade e não pela finalidade. Por exemplo, GCMs (Modelos de Circulação Geral) representam a maioria dos processos e normalmente têm as resoluções mais altas, enquanto EMICs (Modelos de Sistema Terrestre de Complexidade Intermediária) incluem mais aproximações e são executados em resoluções mais baixas.
Todos os tipos de modelos climáticos podem ser utilizados para projeções (um termo preferido a “previsões” porque os resultados do aquecimento global dependem de cenários de emissões), mas só recebem crédito se puderem simular com precisão eventos paleoclimáticos, como os ciclos glaciais. Todos os modelos incluem uma “grade”, que se refere à rede de células tridimensionais usadas para dividir a superfície, a atmosfera e o oceano da Terra virtual em blocos discretos.
Mesmo assim, Jack começa a trabalhar na conversão do seu “modelo paleoclimático” em um “modelo de previsão” para poder prever a trajetória da tempestade. É provável que esta conversão envolva a construção de uma nova grade de alta resolução e a adição de dezenas de novos processos climáticos ao modelo, uma tarefa que levaria meses a anos de trabalho por parte de uma grande equipa de cientistas. No entanto, Jack parece ter habilidades de programação sobre-humanas: ele escreve todo o código sozinho em 24 horas!
Ao terminar, ele decide descansar um pouco até que a simulação termine. No mundo real, isso levaria pelo menos uma semana, mas os colegas de Jack o acordam depois de algumas horas. Evidentemente, o seu laboratório tem acesso a recursos computacionais mais poderosos do que qualquer coisa conhecida pela ciência hoje. Depois, os colegas de Jack entregam-lhe “os resultados” numa única folha de papel. Os resultados reais do modelo climático vêm na forma de terabytes de tabelas de dados, que podem ser convertidos em mapas digitais, animações e gráficos de tempo usando software especial. O modelo de Jack parecia simplesmente cuspir alguns números, e o que esses números podem ter se referido está além da compreensão.
Se “O Dia Depois de Amanhã” se passasse várias centenas de anos no futuro, a habilidade de modelagem dos cientistas climáticos e o poder computacional disponível para eles poderiam ser plausíveis. Na verdade, seria muito emocionante poder construir, executar e analisar modelos tão rapidamente e com tanta precisão quanto Jack e seus colegas conseguem. Infelizmente, nos dias de hoje, o campo da modelação climática funciona de forma bastante diferente.
Conclusões
A lista de erros científicos graves em “O Dia Depois de Amanhã” é inaceitavelmente longa. O filme retrata uma paralisação repentina da circulação termohalina devido ao aquecimento global, um evento que os cientistas climáticos dizem ser extremamente improvável e que exagera muito a gravidade e a taxa do resfriamento resultante. Quando uma nova era glacial começa numa questão de dias, não é causada pelos mecanismos bem conhecidos que desencadearam períodos glaciais no passado – em vez disso, tempestades massivas com características fisicamente impossíveis alteram radicalmente as condições atmosféricas. O derretimento do manto de gelo da Groenlândia faz com que os oceanos subam a uma taxa inconcebível, mas quando a era glacial começa, o nível do mar não cai como as leis da física determinam que deveria. Por fim, o filme retrata o esforço da ciência, particularmente no campo da modelagem climática, de forma curiosa e imprecisa.
Não teria sido muito difícil ou caro para a equipe de roteiristas do filme contratar um climatologista como consultor científico – aliás, dado que a trama gira em torno do aquecimento global, parece estranho que não o tenham feito. Só podemos esperar que os futuros filmes de grande sucesso sobre as alterações climáticas sejam mais rigorosos no que diz respeito à precisão científica.
Fontes
