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.
Quero falar de um assunto importante que talvez seja novidade para vocês. Os governos do mundo estão prestes a conduzir uma experiência involuntária em nosso clima. Em 2020, novas regras exigirão que navios reduzam a emissão de enxofre, com a limpeza de seus escapamentos sujos ou mudança para combustíveis mais limpos. Para a saúde humana, isso é muito bom, no entanto, as partículas de enxofre da emissão dos navios também têm um efeito nas nuvens. Esta é uma imagem de satélite de nuvens marinhas da Costa do Pacífico dos Estados Unidos. As estrias nas nuvens são criadas pelas descargas dos navios. As emissões dos navios incluem tanto gases de efeito estufa, que armazenam calor por muito tempo, quanto partículas, como sulfatos, que se misturam às nuvens, e as deixam temporariamente mais claras. Nuvens mais claras refletem de volta mais luz solar ao espaço, refrescando mais o clima. Então na verdade, os seres humanos estão conduzindo duas experiências involuntárias com 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, estamos aumentando a concentração de gases de efeito estufa e gradualmente aquecendo o sistema terrestre. Funciona como uma febre no corpo humano. Quando a febre é baixa, seu efeito também é, mas conforme a febre aumenta, os danos se tornam mais graves e, por fim, devastadores. Nós já vemos um pouco 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.
Em nossa outra experiência estamos planejando retirar uma camada de partículas que clareiam as nuvens e nos protegem de parte desse aquecimento. O efeito é maior em nuvens marinhas como essas. Cientistas esperam que no ano que vem, a redução de emissão de enxofre dos navios 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 surpresos? A maior parte das emissões contém sulfatos que clareiam as nuvens: carvão, diesel, incêndios florestais. Cientistas estimam que o efeito de resfriamento por emissão de partículas, chamadas por eles de aerossóis quando relacionadas ao clima, pode ser igual ao aquecimento total que tivemos até agora. Existe muita dúvida em torno desse efeito, e ele é um dos maiores responsáveis por nossa dificuldade para prever o clima, mas é um resfriamento importante que perderemos com a queda das emissões. Só para ficar claro, os seres humanos estão atualmente resfriando o planeta com a dispersão de partículas na atmosfera em uma escala gigantesca. Só não sabemos quanto, e estamos fazendo isso de forma acidental. É preocupante, mas pode significar que temos uma maneira ágil de baixar o aquecimento, um medicamento de emergência para a febre do nosso clima, e que vem de fontes naturais.
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.
Essa é uma simulação, feita pela NASA, da atmosfera da Terra, que mostra nuvens e partículas se movendo sobre o planeta. A claridade representa a luz do sol sendo refletida das partículas nas nuvens, e essa barreira refletiva é uma das principais maneiras com a qual a natureza mantém o planeta fresco o suficiente para seres humanos e todas as formas de vida. Em 2015, os cientistas estudaram maneiras para resfriar o clima rapidamente. Eles descartaram coisas como espelhos no espaço, bolas de pingue-pongue no oceano, ou lâminas de plástico sobre o Ártico, e viram que quase todos os métodos viáveis implicavam aumentar ligeiramente essa refletividade atmosférica. Aliás, é possível que o aumento de apenas 1% ou 2% do reflexo de luz solar da atmosfera possa compensar 2° C ou mais de aquecimento.
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.
Sou executiva de tecnologia, não cientista. Há cerca de uma década, preocupada com o clima, comecei a conversar com cientistas sobre medidas viáveis para o aquecimento. As conversas evoluíram para colaborações, que se transformaram no "Marine Cloud Brightening Project", do qual falarei em um instante, e na "SilverLining", a ONG na qual me encontro hoje. Trabalho com políticos, pesquisadores, membros da indústria tecnológica e outros para conversar sobre essas ideias. Logo no início, conheci John Latham, meteorologista inglês, que propôs resfriar o clima da mesma maneira que é feita pelos navios, mas com partículas de fontes naturais: névoa de sal marinho pulverizada dos navios para áreas com nuvens acima do oceano. Esse método ficou conhecido pelo nome que criei para ele na época: "Marine Cloud Brightening". Estudos iniciais de modelagem apontaram que o clareamento das nuvens marinhas, em apenas 10% ou 20% em nuvens marinhas suscetíveis, poderá gerar uma redução no aquecimento em até 2° C. Talvez seja possível até clarear as nuvens em zonas isoladas, reduzindo assim o impacto causado pelo aquecimento da superfície do oceano. Por exemplo, áreas como o Golfo do México poderiam ser resfriadas nos meses antes da temporada de furacões, para reduzir a força das tempestades. Ou, seria talvez possível resfriar a água que corre pelos recifes de coral afetados pelo calor, como a Grande Barreira de Coral, localizada na Austrália.
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?
Essas ideias ainda são apenas teorias, e o clareamento de nuvens marinhas não é a única maneira de aumentar o reflexo de luz da atmosfera. Outra maneira é quando grandes vulcões emitem material com força suficiente para alcançar a estratosfera, a camada superior da atmosfera. Quando o Monte Pinatubo entrou em erupção em 1991, lançou para a estratosfera sulfatos que se misturam à atmosfera para refletir a luz solar. Esse material se manteve por lá e circulou o planeta. Foi o suficiente para resfriar o clima em mais de 0.5° C por cerca de dois anos. Esse resfriamento gerou um grande aumento da camada de gelo do Ártico em 1992, mas diminuiu nos anos seguintes, conforme as partículas desceram à Terra. Esse fenômeno levou Paul Crutzen, ganhador de Prêmio Nobel, a propor a ideia de que dispersar partículas para a estratosfera de modo controlado, possa ser uma maneira de combater o aquecimento global. Existem riscos que ainda não conhecemos, como o aquecimento da estratosfera, ou danos à camada de ozônio. Cientistas acreditam que há maneiras seguras de fazer isso, mas será que já estamos prontos? Vale a pena considerar isso?
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.
Essa é uma simulação do modelo climático global do "US National Center for Atmospheric Research", que mostra a temperatura da superfície da Terra em 2100. O globo da esquerda mostra nosso trajeto atual. O da direita mostra o mundo com a introdução gradual de partículas na estratosfera, de 2020 até 2100. Com a intervenção, a temperatura se mantém como a de hoje, e sem ela, a temperatura sobe mais do que 3° C. Isso pode ser o fator determinante entre um mundo seguro ou não.
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.
Mesmo que haja apenas uma chance disso se tornar realidade, devemos ainda assim considerá-la? Hoje não há recursos, e o conhecimento científico ainda é muito limitado. Nós nem sabemos se esse tipo de intervenção é viável, ou como caracterizar seus riscos. Pesquisadores esperam poder explorar algumas questões básicas que poderão nos ajudar a determinar se essas opções são realmente possíveis ou se devemos descartá-las. Precisamos de diversas maneiras para estudar o sistema climático, incluindo modelos computadorizados para prever mudanças, técnicas analíticas como aprendizado de máquina, e muitas outras considerações. Mesmo sendo algo controverso, é importante que os pesquisadores desenvolvam tecnologias cruciais e conduzam experiências reais em menor escala.
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.
Existem dois programas de pesquisa propondo experiências como essas. Em Harvard, a experiência "SCoPEx" lançaria quantidades muito pequenas de sulfatos, carbonato de cálcico e água na estratosfera por um balão, para estudar efeitos químicos e físicos. Quanto material? Menos do que a quantidade emitida por uma aeronave comercial em um minuto de voo. Não é nada perigoso, e talvez nem seja 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, cientistas pretendem conseguir pulverizar uma névoa fina de água com sal nas nuvens numa série de testes na terra e no mar. Se esses testes forem bem-sucedidos, eles culminarão em experiências para clarear efetivamente as nuvens sobre o oceano. O método de clareamento de nuvens marinhas foi o primeiro a criar uma tecnologia para gerar aerossóis para refletir luz solar da atmosfera. É necessário a criação de partículas minúsculas. Imaginem a névoa que sai dos inaladores de asma, porém na escala de uma nuvem real. É um problema complicado 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.
Esse pulverizador que desenvolveram gera 3 trilhões de partículas por segundo, 80 nanômetros em tamanho, a partir de água salgada muito corrosiva. Foi desenvolvido por uma equipe de engenheiros aposentados do Vale do Silício. Aqui estão eles, trabalhando em tempo integral e sem remuneração, para seus netos. Precisaremos de alguns milhões de dólares e de mais um ou dois anos para desenvolver o sistema de pulverização necessário para fazer essas experiências. Trabalhos de pesquisa estão surgindo em outras partes do mundo, incluindo programas menores de modelagem na Universidade Normal de Pequim, China, no Instituto de Ciência da Índia, no centro dedicado à reparação do clima na Universidade de Cambridge, Reino Unido, e na "DECIMALS Fund", que patrocina pesquisadores dos países do Sul global para estudarem o efeito potencial dessas intervenções na luz solar na parte deles do mundo. O problema é que todos esses programas, incluindo os experimentais, carecem de financiamento. É também complicado entender essas experiências. A Terra é um sistema grande e complexo, e nós precisamos de muito investimento em modelos de clima, observações e ciência para conseguirmos entender o clima muito melhor do que conseguimos hoje e gerir tanto as intervenções acidentais, como as intervenções intencionais.
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.
Pode ser que isso seja urgente. Relatórios científicos recentes preveem que nas próximas décadas, a febre da Terra atingirá um estado grave: calor extremo e incêndios, grande perda da vida marinha, o derretimento do gelo do Ártico, o desalojamento e sofrimento de centenas de milhares de pessoas. A febre poderá até chegar a um ponto em que o aquecimento será tão forte que não haverá mais nenhuma solução humana para reverter as mudanças rápidas nos sistemas naturais.
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 prevenir essa situação, o "International Panel on Climate Change" das Nações Unidas prevê que precisamos parar, e até reverter as emissões, até 2050. Como? Com uma mudança rápida e radical dos grandes setores econômicos, como os de energia, construção, agricultura, transporte, entre outros. É crucial que façamos isso o mais rápido possível. Nossa febre atual é tão alta que especialistas do clima afirmam que também temos que remover quantidades enormes de CO2 da atmosfera, possivelmente dez vezes a emissão total do mundo por ano, de maneiras que ainda não conhecemos.
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.
Hoje, temos soluções lentas para um problema com evolução rápida. Mesmo com as suposições mais otimistas, nossa exposição ao risco 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.
Será que intervenções assim poderiam fornecer medicamento de emergência para diminuir a febre da Terra enquanto estudamos suas causas subjacentes? Há muita preocupação com isso. Algumas pessoas estão preocupadas que até o estudo sobre essas intervenções poderá ser usado como pretexto para atrasar esforços de reduzir emissões. Isso também é chamado de risco moral. Como a maioria dos medicamentos, quanto mais usamos as intervenções, mais perigosas elas se tornam. A pesquisa então costuma mostrar que nós certamente não podemos continuar enchendo nossa atmosfera com gases de efeito estufa, que essas alternativas são perigosas, e caso tenhamos que usá-las, que seja o mínimo 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.
Mesmo assim, será que entenderemos o suficiente sobre essas intervenções para conseguir controlar seus riscos? Quem decidiria quando e como interferir? E se algumas pessoas estiverem em situações piores ou apenas acharem que estão? Esses problemas são muito complicados. O que me preocupa é que, se esse impacto no clima piorar, os dirigentes serão forçados a tomar qualquer medida que estiver disponível. Eu não quero que eles ajam sem terem nenhuma verdadeira informação e 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.
Cientistas acham que pode levar uma década para apenas avaliarmos essas intervenções, antes de podermos desenvolver ou usá-las. Mas hoje, o nível de investimento global nessas intervenções é praticamente zero. Precisamos agir rápido se quisermos que os dirigentes tenham informação real sobre esse tipo de medicamento 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.
Há esperança! O mundo já solucionou esse tipo de problema antes. Na década de 1970, detectamos uma ameaça existencial à nossa camada de ozônio. Na década de 1980, cientistas, políticos e a indústria se uniram num esforço para substituir materiais químicos causadores do problema. Conseguiram isso com o único acordo ambiental juridicamente vinculativo assinado por todos os países do mundo, o Protocolo de Montreal. Ele está em vigor até hoje, é responsável pela recuperação da camada de ozônio e é a medida de proteção ambiental mais bem-sucedida da história da humanidade.
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.
Hoje temos uma ameaça bem maior, mas temos a habilidade para desenvolver e concordar com soluções para proteger as pessoas e restaurar a saúde do nosso clima. Isso significa que para nos mantermos seguros, teremos que refletir a luz solar por algumas décadas enquanto nossas indústrias se tornam mais verdes e retiram o CO2. Significa que precisamos trabalhar agora para conhecer nossas opções para esse tipo de medicamento emergencial.
Thank you,
Obrigada.
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(Aplausos)