Quem não sonhou alguma vez poder prever o futuro? Poder antecipar-se às tendências mundiais, investir nessa pequena startup que depois se tornaria numicornio, ou saber o resultado dos eventos desportivos mais importantes (a o Biff Tannen em Voltar ao Futuro 2)
Para os cientistas climáticos este sonho começou a materializar-se em 1979, com o aclamado Charney Report, quando um grupo de especialistas climáticos liderados pelo cientista atmosférico do M.I.T Jule Charney, Ele se reuniu no Woods Hole Oceanographic Institution a pedido do então presidente Jimmy Carter para realizar a primeira análise compreensiva do impacto do dióxido de carbono nas mudanças climáticas. Em princípio, pode não soar tão impressionante quanto outros ganhos ou avanços que os EUA tinham realizado para então, como o alunizaje 10 anos antes, mas o Charney Report é um exemplo de ciência aplicada, e o sucesso das suas previsões durante os últimos 40 anos estabeleceu firmemente o que conhecemos hoje como ciência climática.
Que é isso?
A noção de que certos gases poderiam aumentar a temperatura da terra devido à absorção do calor a nível atmosférico não era para nada nova nessa época. A nível teórico, o primeiro a descrever este comportamento foi o Francês Joseph Fourier em 1824, posteriormente testado a nível prático pelo Irlandês John Tyndall Na década de 1850 (30 anos antes da descoberta do elétron e da radioatividade, conceitos profundamente interligados com este fenômeno). Mas mais de 120 anos depois, a existência de um aumento na temperatura global devido à atividade humana continuava a ser controversa, e acreditava-se que até se poderia chegar a avecinar uma nova era do gelo.Devido a isso, o relatório não teve o impacto imediato esperado em termos de mudanças concretas em políticas de estado e comportamento da sociedade, mas à medida que suas previsões foram cumpridas, o Charney Report passou a ser reconhecido como um marco no nosso entendimento das consequências das nossas ações sobre o clima. Uma amostra clara de sua certeza é que 40 anos depois, a concentração de CO2 na atmosfera, medida desde Mauna Loa no Havai, aumenta em 21%, resultando em um aumento de temperatura de 0.66°C, quase exatamente online com as previsões do Charney Report, onde estimam que duplicar a concentração de CO2 aumenta a temperatura em 2.5°C.
Teoria do Caos: domando a imprevisibilidade
O clima não é um sistema linear. Há um componente innato de aleatoriedade mesmo quando as condições iniciais são claras e os fatores externos são eliminados, como uma roleta de cassino. Estes sistemas estão fortemente baseados em Teoria do Caos.O primeiro grande avanço sobre tentar domar o caos em um sistema, veio da mão do grande matemático e meteorologista Edward Lorenz (também do M.I.T como Jule Charney) durante o final dos '50 e princípios dos '60, quando na sequência de seu paper de 1962 "Deterministic Nonperiodic Flow" racionalizou que uma pequena mudança nas condições iniciais podem afetar o comportamento a longo prazo do sistema meteorológico. Este fenômeno mais tarde o chamou de "Efecto Mariposa". Sua conclusão naquele momento foi que, então, era impossível prever o clima de maneira precisa.
No entanto, a criação da computação pôs em discussão essa conclusão, já que a capacidade de processar grande quantidade de dados torneia essa impossibilidade em possibilidade. Se pudéssemos ter apenas a capacidade de computação para modelar o comportamento da atmosfera, poderíamos ter claras as condições iniciais, e assim poder prever os fenómenos climáticos, tanto no curto como no longo prazo.
Big Data Analytics, desafios e oportunidades da computação da sustentabilidade
Hoje, mais de 40 anos depois daquela reunião em Massachussets, temos à nossa disposição mais do que nunca todo o poder da tecnologia e da computação, e suas aplicações em grande escala nas ciências da sustentabilidade conseguiram avanços impensados durante o século passado. O primeiro passo para resolver qualquer problema, pequeno ou grande, é entender o mais humanamente possível sobre o mesmo. Para isso é importante discernir como o mundo de hoje é diferente do de ontem, e como podemos usar essa informação para quantificar essa mudança e prever futuras mudanças. NASA, por exemplo, disponibiliza a tecnologia LandSat para observar a superfície da terra e como mudou ao longo dos últimos anos.Mas, nestes tempos tão em mutação, com a rápida inovação tecnológica e constante perturbação dos paradigmas que há não muito acreditámos firmes, é menester que os cientistas e especialistas não se preocupem apenas com a utilização das ferramentas já existentes, se não também continuarem a prever como utilizar as futuras medidas para controlar as alterações climáticas. Similarmente, como Lorenz concluiu na impossibilidade de prever o clima, depois testado incorreto com a chegada da computação tradicional, não devemos cair na simplicidade de pensar que chegamos ao limite de nossas possibilidades, e conformar-nos com o resultado.
Tecnologias disruptivas como a I.A já são uma realidade, e empresas de renome já estão usando-a para antecipar-se a resolver problemas que ainda não temos, como a IBM e a sua Clean Electrification Maturity Model (CEMM), que se propõe a usar todo o poder da Inteligência Artificial e Machine Learning para modelar e moldar a maturação da rede elétrica, em relação ao futuro aumento do uso da mesma, por exemplo com a electrificação do transporte.
Para o futuro
Remarcando novamente esta ideia de que os maiores problemas são os que ainda não temos, tudo parece apontar para que o próximo grande avanço em termos de tecnologia aplicada ao clima vai vir da mão da computação quântica, onde a natureza não binária das mesmas nos vai permitir avançar em campos impensados há apenas alguns anos, como por exemplo incluir em nossos modelos preditivos um componente que até agora nunca tinha podido ser tomado em conta com eficácia, a água, pois as características não lineares da dinâmica dos fluidos são perfeitas para modelar com computadores quânticos, podendo assim incluir nas previsões fatores como a temperatura, correntes, e salinidade dos corpos de água, e como esses logicamente impactam no clima.Mas este não é o único fator do estudo climático que poderia beneficiar, nem muito menos. Simulações de processos químicos fundamentais, inerentemente quânticos devido à escala em que ocorre a física em questão, poderiam levar à descoberta de novas ferramentas para combater as alterações climáticas e ir para um futuro mais verde em inúmeras indústrias. Já hoje se prevêem avanços na captura de carbono, a electrólise e o desenho de novos materiais fotovoltaicos.
No entanto, muitas dessas aplicações ainda vivem no campo da teoria e das hipóteses, como as ideias de Fourier lá por 1824, mas hoje mais do que nunca devemos apoiar todo o corpo científico em busca de continuar levando todo esse poder computacional e traduzi-lo em soluções concretas que melhorem não só o bem-estar social, se não também o do meio ambiente. Longe estamos ainda a impulsionar nossos DeLoreans voadores com lixo como naquele futurista 2015 que Robert Zemeckis imaginou há tantos anos (apenas um par depois da publicação do Charney Report), mas a tecnologia ao serviço dos especialistas climáticos certamente tem a possibilidade de levar todos a um futuro mais brilhante, e acima de tudo, mais verde.
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