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Missão, Visão e Objetivos

Missão

Gerar conhecimentos interdisciplinares para o desenvolvimento nacional com equidade e para redução dos impactos ambientais no Brasil e no mundo. Fornecer informações técnico científicas de qualidade para orientar políticas públicas de mitigação e adaptação às mudanças ambientais globais.

Visão

Expandir a capacidade científica, tecnológica e institucional do Brasil em mudanças globais, com o objetivo de ampliar o conhecimento sobre o processo, identificar os impactos sobre o país e subsidiar políticas públicas de enfrentamento do problema nos planos nacional e internacional.

Metas

  • Modernizar  estações de coleta nas redes de monitoramento de variáveis ambientais.
  • Instalar novas estações de coleta nas redes de monitoramento de variáveis ambientais.
  • Realizar a atualização dos modelos do sistema terrestre.
  • Gerar cenários do funcionamento do sistema terrestre.
  • Desenvolver modelo integrado do sistema terrestre com assimilação de dados para a previsão de tempo e clima.
  • Expandir a rede de instrumentação inovadora para coleta de dados operada pelo Sistema Integrado de Dados Ambientais (SINDA).

Objetivos

  • Na elaboração da Política e do Plano Nacional de Mudanças Climáticas.
  • Na coordenação executiva do Programa Fapesp de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais.
  • No exercício da Secretaria Executiva da Rede Brasileira de Pesquisas de Mudanças Climáticas e do INCT para Mudanças Climáticas.
  • Na implantação de competências para gerar cenários de mudanças ambientais globais e seus efeitos no país e na América Latina.
  • No apoio integral ao Fórum Brasilieiro de Mudanças Climáticas e aos trabalhos do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas.
  • Na democratização e divulgação da ciência das mudanças climáticas globais, através da difusão do conhecimento para os diferentes públicos – área educacional em todos os níveis, meios de comunicação e responsáveis por políticas públicas nas esferas municipal, estadual e federal.
  • No fornecimento de subsídios científicos e tecnológicos ao governo para participar ativamente dos grandes fóruns de negociação ambiental internacional.

 

Objetivos Estratégicos

Desenvolvimento e aprimoramento de modelos do sistema terrestre, redes de monitoramento e análises sociopolíticas, visando à construção e análise de cenários de mudanças ambientais e projeções climáticas.

Caracterização do CCST

O desenvolvimento econômico verificado, principalmente, nos últimos 200 anos, trouxe prosperidade e bem-estar para os seres humanos. A conquista desses benefícios está fortemente ligada à exploração de recursos naturais, como energia, terra e água para produção agrícola, recursos hídricos, entre outros. Porém, o uso predatório desses recursos naturais e dos serviços vitais dos ecossistemas pode estar colocando em risco a manutenção dessa qualidade de vida para as gerações futuras.

Ainda não existe um adequado entendimento sobre as consequências dessa forma de exploração dos recursos naturais a longo prazo. Assim, o Centro de Ciência do Sistema Terrestre do INPE desenvolve pesquisas que auxiliam na busca de soluções cientificamente embasadas, que permitam à sociedade brasileira caminhar em direção a um desenvolvimento sustentável, seguro e socialmente justo. É preciso minimizar os impactos negativos da ação antrópica nos sistemas naturais vitais para a sustentabilidade ambiental e para o bem-estar humano, no que se refere ao acesso à alimentação, recursos hídricos, energia e saúde. O CCST segue e participa da definição de novos paradigmas científicos, os quais vêm sendo apresentados pela comunidade internacional, em particular no escopo do Future Earth (www.futureearth.org), que defende a pesquisa realizada com foco em soluções de problemas atuais, por meio de subsídios às políticas públicas.

Nesse contexto, o CCST tem como objetivo, para o período 2016-2019, a formulação de cenários para um desenvolvimento nacional sustentável, fortemente embasados em redes de monitoramento de dados ambientais e modelagem do Sistema Terrestre, integrando e ampliando as competências do Centro, conforme ilustra na figura abaixo.

No panorama técnico-científico, o Brasil conta com várias instituições governamentais que atuam na esfera ambiental e socioeconômica com foco bem definido (disciplinar). É o caso da ANA (Agência Nacional de Águas), no que se refere aos recursos hídricos; da Embrapa, no que se refere à questão agrícola; do IPEA, no que se refere aos estudos econômicos; do INPA, no que se refere à Amazônia, dentre outros. No caso do CCST/INPE, o foco da pesquisa é a interação entre as várias disciplinas (multi e transdisciplinar) e setores, com vistas à solução de problemas decorrentes das mudanças ambientais globais (incluindo-se aqui as mudanças climáticas). O desenvolvimento sustentável visa conciliar o bom funcionamento das esferas econômica, social e ambiental. O CCST engloba competências nessas áreas e o desenvolvimento sustentável faz parte da missão do Centro.

Assim, propomos para o período a organização do CCST em três componentes (Figura 4), integrando as várias áreas de pesquisa do Centro – desde os estudos de clima até os estudos socioeconômicos, combinando métodos qualitativos, quantitativos e observacionais – na busca de respostas e de propostas para os grandes problemas da atualidade, como: manter a segurança hídrica, segurança alimentar e segurança energética e, ao mesmo tempo, melhorar o bem-estar humano. Esses componentes terão objetivos e metas específicas, porém complementares, com atividades que serão integradas através de projetos transversais.

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Organização do CCST em componentes integradas através de projetos transversais, visando à construção de cenários de sustentabilidade para o Brasil.

 

Modelagem do Sistema Terrestre

 

Na área de modelagem, um dos grandes desafios científicos do CCST/INPE é a capacidade em representar o Sistema Terrestre (ST), abrangendo não somente as dimensões físicas e biológicas, como também as dimensões humanas. O desafio de estudar de forma integrada essas dimensões é algo embrionário globalmente, sobretudo nos países em desenvolvimento. Dentre as várias ações de pesquisas sólidas e aprofundadas realizadas no CCST, existem diversos esforços colaborativos nas áreas de desenvolvimento de arcabouços computacionais de modelagem que representem os diferentes componentes do Sistema Terrestre, assim como parametrização de modelos existentes. Dentre essas iniciativas destacam-se o desenvolvimento do modelo INLAND, que trata das interações superfície terrestre-atmosfera; a plataforma de modelagem ambiental espacialmente explícita (TERRA-ME); o desenvolvimento de modelos de mudanças de uso da terra (LUCC-ME) e de emissões de gases do efeito estufa (INPE-EM); o desenvolvimento de modelos de descargas elétricas na atmosfera, de radiação atmosférica e de potencial eólico; modelos hidrológicos (MHD-INPE); modelos agrícolas, assim como modelagem climática regional visando à construção de cenários e impacto das mudanças climáticas a nível regional.

Além de possibilitar a quantificação dos cenários formulados pelo CCST (item C), o desenvolvimento dos modelos computacionais contribui também com o componente de superfície do Programa BESM – que contempla a modelagem atmosférica e oceânica que está sob a responsabilidade de outras Coordenações do INPE.

 

Sistema de observação do Sistema Terrestre

 

A ação humana, como por exemplo a queima de combustíveis fósseis e de biomassa e a expansão agrícola, principalmente alterações derivadas do uso do solo, além de comprometer a qualidade do ar, da água e dos solos, são fontes relevantes de emissões de aerossóis e gases que afetam o balanço radiativo da atmosfera e, em última instância, o clima. Além disso, as deposições podem contaminar os corpos d’água e solos e afetar a biodiversidade e a produtividade agrícola. Tais fatores, combinados ou individualmente, podem contribuir para as mudanças ambientais globais, em particular o aquecimento global.

O estabelecimento de redes de observação e coletas de amostras específicas, tais como gases traço, gases de efeito estufa e aerossóis, produzem dados relevantes para estudos do balanço de radiação, dos ciclos biogeoquímicos, dos efeitos de contaminantes e da camada de ozônio, entre outros, podendo também ser utilizados como entrada e validação na modelagem do sistema terrestre. Além disso, observações remotas podem ser empregadas para validação de sensores em satélites, como as realizadas em conjunto com o LAVAT/CRN. Redes de observação e modelos devem ser empregados, visando fornecer dados confiáveis e públicos, tanto para o setor privado, como para os tomadores de decisão nas diferentes esferas do governo.

A demanda crescente de energia em países em desenvolvimento, como o Brasil, aponta para uma diversificação da matriz de energia, buscando não somente maior segurança energética, como também minimizar os impactos ambientais oriundos da exploração e uso principalmente das fontes de energias fósseis. Fontes alternativas de energia, tais como a solar e a eólica demandam informações seguras e cientificamente embasadas para que possam competir no mercado com as fontes convencionais. Da mesma forma, a transmissão e distribuição de energia elétrica podem ser afetadas por mudanças no clima, seja por efeito da “ampacidade” (perdas pelo efeito Joule) das linhas de transmissão, como também por descargas elétricas atmosféricas. Redes de observação das descargas elétricas na atmosfera permitem minimizar os impactos de curto e longo prazo das mesmas sobre o sistema de distribuição de energia elétrica e auxiliar na segurança da população em diferentes escalas de tempo e espaço.

Dessa forma, a rede de monitoramento coordenada pelo CCST busca construir uma base de dados confiável, com histórico e perspectiva futura que permitam captar os efeitos de mudanças ambientais globais, trazendo as informações ao domínio público para subsidiar a tomada de decisão. Atualmente, as bases de informações geradas pelo CCST subsidiam não somente os objetivos estratégicos do Centro como também a modelagem, a construção de cenários e diagnósticos da ação antrópica no meio, bem como outras áreas do INPE. Os pontos de coleta e monitoramento de dados das diversas redes em operação e coordenadas pelo CCST podem ser observados na Figura abaixo.

Nesse contexto, o objetivo geral desse núcleo será consolidar o Sistema de Observação do Sistema Terrestre do CCST.

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Rede atual de coleta de dados do CCST, a ser ampliada no período 2016-2019.

Diagnóstico e cenários do Sistema Terrestre

 

Esse núcleo visa à formulação de cenários para um desenvolvimento nacional sustentável, integrando resultados de atividades de observação e modelagem. Propõe-se aqui a transição da lógica de pesquisa tradicional, focada em estudos de impactos socioambientais, para a análise das trajetórias, limites e padrões espaço-temporais sob os quais a estabilidade dos sistemas naturais pode ser sustentada. Essa transição representa um dos maiores desafios à ciência moderna e também um aspecto fundamental para subsidiar a formulação de políticas públicas mais consistentes.

O produto do trabalho do CCST nesse componente de Cenários será a disseminação do conhecimento científico relacionado às mudanças ambientais globais e a uma transição à sustentabilidade ambiental. Dessa forma, o site do Centro apresentará regularmente os resultados científicos e produtos à sociedade e aos tomadores de decisão nessa temática.

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Exemplos de cenários gerados pelo CCST atualmente, e que serão ampliados no período 2016-2019.