I'm here to talk to you about something important that may be new to you. The governments of the world are about to conduct an unintentional experiment on our climate. In 2020, new rules will require ships to lower their sulfur emissions by scrubbing their dirty exhaust or switching to cleaner fuels. For human health, this is really good, but sulfur particles in the emission of ships also have an effect on clouds. This is a satellite image of marine clouds off the Pacific West Coast of the United States. The streaks in the clouds are created by the exhaust from ships. Ships' emissions include both greenhouse gases, which trap heat over long periods of time, and particulates like sulfates that mix with clouds and temporarily make them brighter. Brighter clouds reflect more sunlight back to space, cooling the climate. So in fact, humans are currently running two unintentional experiments on our climate.
Venho falar de uma coisa importante que talvez seja novidade para vocês. Os governos mundiais estão prestes a realizar uma experiência involuntária no nosso clima. Em 2020, novas regras vão exigir que os navios diminuam as suas emissões de enxofre mantendo limpos os tubos de escape ou mudando para combustíveis limpos. Para a saúde humana, isso é muito bom, porém, as partículas de enxofre emitidas pelos navios também afetam as nuvens. Esta é uma imagem de satélite de nuvens marinhas na costa ocidental do Pacífico nos EUA. Os riscos nas nuvens são criados pelos escapes dos navios. As emissões dos navios incluem gases com efeito de estufa, que retêm o calor durante longos períodos de tempo e partículas de sulfatos que se introduzem nas nuvens e as tornam mais brilhantes temporariamente. As nuvens mais claras refletem mais luz solar para o espaço, arrefecendo o clima. Então, de facto, os seres humanos estão a fazer duas experiências involuntárias no nosso clima.
In the first one, we're increasing the concentration of greenhouse gases and gradually warming the earth system. This works something like a fever in the human body. If the fever remains low, its effects are mild, but as the fever rises, damage grows more severe and eventually devastating. We're seeing a little of this now.
Na primeira, aumentamos a concentração de gases com efeito de estufa, que aquecem gradualmente o sistema terrestre. Isto funciona quase como a febre no corpo humano. Se a febre continua baixa, os seus efeitos são ligeiros, mas à medida que a febre sobe, os danos tornam-se mais graves e por fim tornam-se devastadores. Nós já temos hoje um vislumbre disso.
In our other experiment, we're planning to remove a layer of particles that brighten clouds and shield us from some of this warming. The effect is strongest in ocean clouds like these, and scientists expect the reduction of sulfur emissions from ships next year to produce a measurable increase in global warming.
Na outra experiência, estamos a planear remover uma camada de partículas que clareiam as nuvens e nos protegem um pouco desse aquecimento. O efeito é mais acentuado nas nuvens oceânicas como estas, e os cientistas esperam que a redução das emissões de enxofre dos navios, no próximo ano, produza um aumento significativo no aquecimento global.
Bit of a shocker? In fact, most emissions contain sulfates that brighten clouds: coal, diesel exhaust, forest fires. Scientists estimate that the total cooling effect from emission particles, which they call aerosols when they're in the climate, may be as much as all of the warming we've experienced up until now. There's a lot of uncertainty around this effect, and it's one of the major reasons why we have difficulty predicting climate, but this is cooling that we'll lose as emissions fall. So to be clear, humans are currently cooling the planet by dispersing particles into the atmosphere at massive scale. We just don't know how much, and we're doing it accidentally. That's worrying, but it could mean that we have a fast-acting way to reduce warming, emergency medicine for our climate fever if we needed it, and it's a medicine with origins in nature.
Estão chocados? De facto, a maior parte das emissões contém sulfatos que clareiam as nuvens: carvão, resíduos de diesel, incêndios florestais. Os cientistas estimam que o arrefecimento total causado pelas partículas emitidas — a que eles chamam aerossóis quando estão na atmosfera — pode ser tão grande quanto o aquecimento a que temos assistido até agora. Há muita incerteza quanto a este efeito, e esse é um dos principais motivos da dificuldade em prever o clima, mas é um arrefecimento que iremos perder à medida que as emissões diminuam. Então, para ser clara, os seres humanos estão atualmente a arrefecer o planeta ao emitirem partículas para a atmosfera numa escala astronómica. O efeito ainda não está quantificado e estamos a provocá-lo involuntariamente. É um motivo para preocupação, mas significa que temos um método rápido para reduzir o aquecimento, um medicamento de emergência para a febre atmosférica, se necessário, e é um medicamento cujas origens estão na Natureza.
This is a NASA simulation of earth's atmosphere, showing clouds and particles moving over the planet. The brightness is the Sun's light reflecting from particles in clouds, and this reflective shield is one of the primary ways that nature keeps the planet cool enough for humans and all of the life that we know. In 2015, scientists assessed possibilities for rapidly cooling climate. They discounted things like mirrors in space, ping-pong balls in the ocean, plastic sheets on the Arctic, and they found that the most viable approaches involved slightly increasing this atmospheric reflectivity. In fact, it's possible that reflecting just one or two percent more sunlight from the atmosphere could offset two degrees Celsius or more of warming.
Esta é uma simulação da NASA da atmosfera terrestre, mostrando nuvens e partículas em movimento sobre o planeta. A claridade é a luz solar das partículas refletida nas nuvens, e este escudo de reflexão é um dos métodos principais que a Natureza tem para manter o planeta suficientemente fresco para as pessoas e para toda a vida que conhecemos. Em 2015, os cientistas avaliaram as possibilidades para um arrefecimento rápido do clima. Puseram de lado ideias como espelhos no espaço, bolas de pingue-pongue no oceano, placas de plástico no Ártico, e descobriram que as abordagens mais viáveis envolviam um aumento ligeiro neste reflexo atmosférico. O aumento do reflexo da luz solar da atmosfera em 1% ou 2% talvez possa provocar a diminuição de dois ou mais graus Celsius.
Now, I'm a technology executive, not a scientist. About a decade ago, concerned about climate, I started to talk with scientists about potential countermeasures to warming. These conversations grew into collaborations that became the Marine Cloud Brightening Project, which I'll talk about momentarily, and the nonprofit policy organization SilverLining, where I am today. I work with politicians, researchers, members of the tech industry and others to talk about some of these ideas. Early on, I met British atmospheric scientist John Latham, who proposed cooling the climate the way that the ships do, but with a natural source of particles: sea-salt mist from seawater sprayed from ships into areas of susceptible clouds over the ocean. The approach became known by the name I gave it then, "marine cloud brightening." Early modeling studies suggested that by deploying marine cloud brightening in just 10 to 20 percent of susceptible ocean clouds, it might be possible to offset as much as two degrees Celsius's warming. It might even be possible to brighten clouds in local regions to reduce the impacts caused by warming ocean surface temperatures. For example, regions such as the Gulf Atlantic might be cooled in the months before a hurricane season to reduce the force of storms. Or, it might be possible to cool waters flowing onto coral reefs overwhelmed by heat stress, like Australia's Great Barrier Reef.
Eu sou diretora da área tecnológica, não sou uma cientista. Há cerca de uma década, preocupada com o clima, comecei a falar com cientistas sobre possíveis medidas de combate ao aquecimento. Essas conversas transformaram-se em cooperações que deram origem ao Projeto de Clareamento das Nuvens Marinhas — tema que irei explorar dentro de instantes — e na organização sem fins lucrativos SilverLining, onde estou hoje. Eu trabalho com políticos, com investigadores, com membros do setor tecnológico e outros para falar de algumas dessas ideias. Conversei com John Latham, o cientista atmosférico britânico, que propôs arrefecer o clima do mesmo modo que os navios fazem, mas com uma fonte natural de partículas: um “spray” de sal marinho feito com água do mar borrifado pelos navios nas áreas de nuvens oceânicas de fácil acesso. O método ficou conhecido pelo nome que eu lhe dei, "clareamento das nuvens marinhas" Os estudos dos modelos iniciais sugeriam que aplicar este método apenas em 10% a 20% de nuvens oceânicas poderá diminuir o aquecimento até dois graus Celsius. Poderá até mesmo clarear nuvens de áreas específicas para reduzir os impactos causados pelo aquecimento de superfícies oceânicas. Por exemplo, regiões como o Golfo Atlântico poderão ser arrefecidas antes da época dos furacões para reduzir a força das tempestades. Ou talvez seja possível arrefecer as águas dos recifes de corais danificados pelo calor, por exemplo, na Austrália, a Grande Barreira de Coral.
But these ideas are only theoretical, and brightening marine clouds is not the only way to increase the reflection of the sunlight from the atmosphere. Another occurs when large volcanoes release material with enough force to reach the upper layer of the atmosphere, the stratosphere. When Mount Pinatubo erupted in 1991, it released material into the stratosphere, including sulfates that mix with the atmosphere to reflect sunlight. This material remained and circulated around the planet. It was enough to cool the climate by over half a degree Celsius for about two years. This cooling led to a striking increase in Arctic ice cover in 1992, which dropped in subsequent years as the particles fell back to earth. But the volcanic phenomenon led Nobel Prize winner Paul Crutzen to propose the idea that dispersing particles into the stratosphere in a controlled way might be a way to counter global warming. Now, this has risks that we don't understand, including things like heating up the stratosphere or damage to the ozone layer. Scientists think that there could be safe approaches to this, but is this really where we are? Is this really worth considering?
Mas essas ideias são apenas teóricas, e o clareamento de nuvens marinhas pode não ser a única maneira de aumentar a capacidade atmosférica de reflexo da luz solar. Pode ocorrer também quando grandes vulcões libertam matéria com força suficiente para atingir a estratosfera — a camada superior da atmosfera. Quando o Monte Pinatubo entrou em erupção, em 1991, libertou matéria na estratosfera, incluindo sulfatos que se misturam com a atmosfera e refletem a luz solar. Esse material permaneceu na atmosfera e circulou pelo planeta. Foi o suficiente para arrefecer a temperatura em mais de meio grau durante cerca de dois anos. Esse arrefecimento resultou no aumento da cobertura de gelo no Ártico em 1992, que diminuiu nos anos seguintes quando as partículas saíram da atmosfera. Mas o fenómeno vulcânico levou Paul Crutzen, vencedor do prémio Nobel, a propor a ideia de dispersar partículas na estratosfera, de maneira controlada, para tentar reduzir o aquecimento global. Porém, essa ideia apresenta riscos que ainda não conhecemos, incluindo o aquecimento da estratosfera ou os danos na camada de ozono. Os cientistas acreditam que poderá haver um modo seguro de colocar isto em prática, mas haverá mesmo? Vale a pena considerar estas teorias?
This is a simulation from the US National Center for Atmospheric Research global climate model showing, earth surface temperatures through 2100. The globe on the left visualizes our current trajectory, and on the right, a world where particles are introduced into the stratosphere gradually in 2020, and maintained through 2100. Intervention keeps surface temperatures near those of today, while without it, temperatures rise well over three degrees. This could be the difference between a safe and an unsafe world.
Esta é uma simulação do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica dos EUA de um modelo do clima global, que mostra a temperatura da superfície terrestre até 2100. O globo da esquerda representa a nossa trajetória atual e o da direita, um planeta onde se injetam partículas na estratosfera gradualmente em 2020, e de modo constante até 2100. A intervenção mantém as temperaturas da superfície perto das que temos hoje, enquanto, sem ela, as temperaturas aumentam mais de três graus. Esta poderá ser a diferença entre um mundo seguro e um perigoso.
So, if there's even a chance that this could be close to reality, is this something we should consider seriously? Today, there are no capabilities, and scientific knowledge is extremely limited. We don't know whether these types of interventions are even feasible, or how to characterize their risks. Researchers hope to explore some basic questions that might help us know whether or not these might be real options or whether we should rule them out. It requires multiple ways of studying the climate system, including computer models to forecast changes, analytic techniques like machine learning, and many types of observations. And though it's controversial, it's also critical that researchers develop core technologies and perform small-scale, real-world experiments.
Então, se há alguma hipótese de estas previsões se confirmarem, isto deverá ser seriamente considerado? Hoje, não temos condições e o nosso conhecimento científico é extremamente limitado. Não sabemos se estes tipos de intervenções são viáveis ou como caracterizar os seus riscos. Os investigadores esperam poder explorar algumas questões básicas que poderão ajudar-nos a descobrir se estas são ou não opções reais ou se devemos pô-las de lado. São necessários diversos métodos para estudar o sistema climático, inclusive modelos computacionais para prever mudanças, técnicas de análise como aprendizagem de máquina e vários tipos de métodos de observação. Mesmo sendo controverso, é crucial que os investigadores desenvolvam tecnologias nucleares e pratiquem, em escala pequena, experiências no mundo real.
There are two research programs proposing experiments like this. At Harvard, the SCoPEx experiment would release very small amounts of sulfates, calcium carbonate and water into the stratosphere with a balloon, to study chemistry and physics effects. How much material? Less than the amount released in one minute of flight from a commercial aircraft. So this is definitely not dangerous, and it may not even be scary.
Há mais dois programas que propõem experiências como esta. Em Harvard, a experiência SCoPEx libertará quantidades muito pequenas de sulfatos, carbonato de cálcio e água na estratosfera, por meio de um balão, para estudar os efeitos químicos e físicos. Em que quantidade? Uma quantidade menor do que a que é libertada num minuto de voo por um avião comercial. Então, certamente, isso não seria perigoso e pode nem mesmo ser assustador.
At the University of Washington, scientists hope to spray a fine mist of salt water into clouds in a series of land and ocean tests. If those are successful, this would culminate in experiments to measurably brighten an area of clouds over the ocean. The marine cloud brightening effort is the first to develop any technology for generating aerosols for atmospheric sunlight reflection in this way. It requires producing very tiny particles -- think about the mist that comes out of an asthma inhaler -- at massive scale -- so think of looking up at a cloud. It's a tricky engineering problem.
Na Universidade de Washington, os cientistas esperam poder borrifar um leve “spray” de água marinha em nuvens, numa série de testes em terra e no oceano. Caso obtenham sucesso, isso poderá culminar em experiências para clarear significativamente uma área de nuvens sobre o oceano. Este esforço de clareamento de nuvens é o primeiro a desenvolver uma tecnologia para gerar aerossóis para reflexo atmosférico da luz solar. Isso requer a produção de partículas minúsculas — imaginem a névoa que sai de um inalador para a asma — em grande escala — é como imaginar olhar para uma nuvem no céu. É um complicado problema de engenharia.
So this one nozzle they developed generates three trillion particles per second, 80 nanometers in size, from very corrosive saltwater. It was developed by a team of retired engineers in Silicon Valley -- here they are -- working full-time for six years, without pay, for their grandchildren. It will take a few million dollars and another year or two to develop the full spray system they need to do these experiments. In other parts of the world, research efforts are emerging, including small modeling programs at Beijing Normal University in China, the Indian Institute of Science, a proposed center for climate repair at Cambridge University in the UK and the DECIMALS Fund, which sponsors researchers in global South countries to study the potential impacts of these sunlight interventions in their part of the world. But all of these programs, including the experimental ones, lack significant funding. And understanding these interventions is a hard problem. The earth is a vast, complex system and we need major investments in climate models, observations and basic science to be able to predict climate much better than we can today and manage both our accidental and any intentional interventions.
Esta mangueira que desenvolveram gera três biliões de partículas por segundo, e mede 80 nanómetros, de água salgada muito corrosiva. Foi desenvolvida por engenheiros reformados em Silicon Valley — aqui estão eles — que trabalharam a tempo inteiro durante seis anos, sem pagamento, pensando nos seus netos. Serão necessários uns milhões de dólares e mais um ou dois anos para desenvolver todo o sistema do “spray” necessário para as experiências. Noutras partes do mundo, estão a surgir os esforços de investigação, incluindo pequenos programas modelos na Universidade Normal de Pequim, na China, no Instituto Indiano de Ciências, num futuro centro para reparação climática na Universidade de Cambridge, no Reino Unido, e no Fundo DECIMALS, que patrocina investigadores em países do hemisfério sul para estudarem os possíveis impactos dessas intervenções na luz solar, nessa parte do mundo. Mas todos estes programas, inclusive os experimentais, têm falta significativa de financiamento. E entender essas intervenções é um grande problema. A Terra é um sistema vasto e complexo e precisamos de grandes investimentos em modelos climáticos, observações e ciência básica para conseguir prever o clima com maior precisão do que hoje e gerir as nossas intervenções acidentais e involuntárias.
And it could be urgent. Recent scientific reports predict that in the next few decades, earth's fever is on a path to devastation: extreme heat and fires, major loss of ocean life, collapse of Arctic ice, displacement and suffering for hundreds of millions of people. The fever could even reach tipping points where warming takes over and human efforts are no longer enough to counter accelerating changes in natural systems.
Isto pode ser urgente. Recentes relatos científicos preveem que, nas próximas décadas, a febre da Terra estará numa via para a ruína: calor extremo e incêndios, perda significativa de vida oceânica, colapso do gelo ártico deslocação e sofrimento de centenas de milhões de pessoas. A febre poderá até alcançar níveis em que o aquecimento seja irreversível e os esforços humanos já não sejam suficientes para conter as mudanças aceleradas na Natureza.
To prevent this circumstance, the UN's International Panel on Climate Change predicts that we need to stop and even reverse emissions by 2050. How? We have to quickly and radically transform major economic sectors, including energy, construction, agriculture, transportation and others. And it is imperative that we do this as fast as we can. But our fever is now so high that climate experts say we also have to remove massive quantities of CO2 from the atmosphere, possibly 10 times all of the world's annual emissions, in ways that aren't proven yet.
Para impedir estas circunstâncias, o Painel Intergovernamental sobre Alteração Climática da ONU prevê que precisamos parar e inverter as emissões até 2050. Como? Transformando rápida e radicalmente os principais setores económicos como a energia, a construção, a agricultura, os transportes e outros. É imperativo que façamos isso quanto antes. Mas a nossa febre está tão alta agora que os especialistas dizem que temos de eliminar quantidades enormes de CO2 da atmosfera, possivelmente 10 vezes o total das emissões mundiais anuais, de modos que ainda não deram provas.
Right now, we have slow-moving solutions to a fast-moving problem. Even with the most optimistic assumptions, our exposure to risk in the next 10 to 30 years is unacceptably high, in my opinion.
Neste momento, as nossas soluções são lentas para um problema que piora rapidamente. Mesmo com as previsões mais otimistas, a nossa exposição aos riscos nos próximos 10 a 30 anos é inaceitavelmente alta, na minha opinião.
Could interventions like these provide fast-acting medicine if we need it to reduce the earth's fever while we address its underlying causes? There are real concerns about this idea. Some people are very worried that even researching these interventions could provide an excuse to delay efforts to reduce emissions. This is also known as a moral hazard. But, like most medicines, interventions are more dangerous the more that you do, so research actually tends to draw out the fact that we absolutely, positively cannot continue to fill up the atmosphere with greenhouse gases, that these kinds of alternatives are risky and if we were to use them, we would need to use as little as possible.
Intervenções como estas serão um remédio ágil, se precisarmos, para reduzir a febre do planeta enquanto abordamos as suas causas diretas? Há preocupações reais quanto a esta ideia. As pessoas receiam que a investigação nestas intervenções possa servir de desculpa para atrasar os esforços para reduzir as emissões. Chamamos a isto um "risco moral". Mas como qualquer remédio, quanto mais intervenções fazemos mais perigosas elas são, por isso a investigação tende a realçar o facto de que é totalmente impossível continuarmos a encher a atmosfera com gases com efeito de estufa, que estas alternativas são arriscadas e que, se as usarmos, devemos usá-las o menos possível.
But even so, could we ever learn enough about these interventions to manage the risk? Who would make decisions about when and how to intervene? What if some people are worse off, or they just think they are? These are really hard problems. But what really worries me is that as climate impacts worsen, leaders will be called on to respond by any means available. I for one don't want them to act without real information and much better options.
Mas mesmo assim, será que aprendemos o suficiente sobre essas intervenções para conseguirmos gerir os riscos? Quem decidirá quando e como intervir? E se as pessoas forem prejudicadas ou apenas pensarem que são? Estes são problemas difíceis. O que realmente me preocupa é que, quando o impacto climático piore, os líderes serão obrigados a reagir, por quaisquer meios disponíveis. Eu não quero que eles ajam sem informações reais e sem melhores opções.
Scientists think it will take a decade of research just to assess these interventions, before we ever were to develop or use them. Yet today, the global level of investment in these interventions is effectively zero. So, we need to move quickly if we want policymakers to have real information on this kind of emergency medicine.
Segundo os cientistas, é necessária uma década de investigação para avaliar estas intervenções, antes de podermos desenvolvê-las ou usá-las. Mas hoje, o investimento global nestas intervenções é praticamente zero. Então, precisamos de agir rapidamente se queremos que os governos tenham informações reais sobre este tipo de remédio de emergência.
There is hope! The world has solved these kinds of problems before. In the 1970s, we identified an existential threat to our protective ozone layer. In the 1980s, scientists, politicians and industry came together in a solution to replace the chemicals causing the problem. They achieved this with the only legally binding environmental agreement signed by all countries in the world, the Montreal Protocol. Still in force today, it has resulted in a recovery of the ozone layer and is the most successful environmental protection effort in human history.
Ainda há esperança! Já passámos por este tipo de problema. Nos anos 70, identificámos uma ameaça existencial à nossa camada protetora de ozono. Nos anos 80, os cientistas, os políticos e a indústria uniram-se para substituir os químicos que causavam esse problema. Conseguiram isso com o único acordo ambiental vinculativo assinado por todos os países do mundo: o Protocolo de Montreal. Ainda hoje em vigor, resultou na recuperação da camada de ozono que é o esforço de maior sucesso em proteção ambiental da História.
We have a far greater threat now, but we do have the ability to develop and agree on solutions to protect people and restore our climate to health. This could mean that to remain safe, we reflect sunlight for a few decades, while we green our industries and remove CO2. It definitely means we must work now to understand our options for this kind of emergency medicine.
Temos hoje uma ameaça muito maior, mas temos a capacidade para desenvolver soluções para proteger as pessoas e recuperar o nosso clima. Isso pode significar segurança, refletimos a luz solar durante algumas décadas, enquanto as nossas indústrias se tornam sustentáveis e removemos o CO2. Isso certamente significa que temos de trabalhar hoje para entender as nossas opções
Thank you,
para este tipo de medicamento de emergência.
(Applause)
Obrigada.