Três cientistas foram agraciados com o Nobel de Física deste ano por suas contribuições consideradas revolucionárias à compreensão dos chamados sistemas complexos, em escala atômica e planetária, em especial aqueles que mostram os efeitos dramáticos da ação do homem no clima da Terra e o aquecimento global.
O nipo-americano Syukuro Manabe, o alemão Klaus Hasselman e o italiano Giorgio Parisi vão dividir o prêmio de 10 milhões de coroas suecas. Pesquisas feitas por Manabe e Hasselmann levaram à criação de modelos matemáticos sobre o clima da Terra, capazes de prever o impacto do aquecimento global, e receberão metade do prêmio. Parisi, por sua vez, foi agraciado com a outra metade do prêmio por seus estudos de sistemas complexos em microescala e sua aparente aleatoriedade.
Prever como o clima da Terra vai se comportar a longo prazo não é uma tarefa simples. Os primeiros modelos matemáticos a prever de forma correta a evolução do aquecimento global foram justamente os de Manabe e Hasselman. Eles são capazes de prever como o clima vai responder ao aumento do lançamento de gases do efeito estufa na atmosfera e têm sido cruciais para a compreensão do aquecimento global como uma emergência planetária.
Esta é a terceira vez que estudos sobre os efeitos das ações humanas sobre o meio ambiente são agraciadas com um Nobel. Em 1995, Paul Crutzen, Mario Molina e Sherwood Rowland receberam o prêmio de Química por seus estudos sobre a destruição da camada de ozônio. Em 2007, o prêmio da paz foi para os integrantes do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) da Organização das Nações Unidas (ONU) e para o ex-vice-presidente dos Estados Unidos Al Gore por seus esforços no combate ao aquecimento global.
O novo prêmio chega no momento em que líderes mundiais se preparam para uma nova conferência climática da ONU, a COP-26, que ocorrerá na Escócia, em novembro, e é considerada crucial para a elaboração de um acordo global mais eficaz para deter os efeitos mais graves da elevação média da temperatura global. Os modelos matemáticos decorrentes das pesquisas agraciadas formam parte crucial das evidências científicas com as quais os especialistas trabalharão na conferência.
“Este terceiro prêmio é um fortíssimo reconhecimento da pesquisa em mudanças climáticas”, afirmou o físico Paulo Artaxo, da Universidade de São Paulo (USP), que integra o IPCC. “Os modelos matemáticos estão no cerne do trabalho das mudanças climáticas, sem eles não teríamos condições de fazer diagnósticos sobre como estão evoluindo as mudanças climáticas, e tampouco conseguiríamos fazer recomendações aos países sobre as reduções de emissões.”
Ainda nos anos 60, Syukuro Manabe, de 90 anos, meteorologista na Universidade de Princeton, em Nova Jersey, nos EUA, demonstrou como o aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera poderia levar a um aumento da temperatura média da superfície do planeta e elaborou modelos matemáticos para prever as alterações climáticas decorrentes. Dez anos depois, Hasselmann, de 89 anos, do Instituto Max Planck, na Alemanha, criou um outro modelo matemático, capaz de relacionar clima e tempo e mostrou por que os modelos climáticos são confiáveis ainda que a previsão do tempo seja caótica.
“A gente só consegue entender como será o clima no futuro por causa desses modelos que levam em conta oceanos, atmosfera, criosfera, superfícies continentais e como todos eles interagem”, explicou o especialista em mudanças climáticas Carlos Nobre. “Desde os primeiros relatórios do IPCC, nos anos 90, usamos esses modelos para entender o que vai acontecer no futuro e determinar metas de redução.”
O trabalho do italiano Parisi, da Universidade Sapienza de Roma, é diferente. Ele estuda sistemas complexos em escalas microscópicas, especificamente vidro. Parisi descobriu as regras que influenciam o comportamento aparentemente aleatório de alguns materiais sólidos e elaborou um modelo matemático capaz de descrevê-lo.
“Resulta que, e essa é a magia da matemática, o mesmo modelo foi aplicado a outras situações distintas, em neurociências, para mostrar como os neurônios se organizam no sistema nervoso; em computação, na produção de materiais granulados, enfim, em inúmeras outras aplicações práticas e teóricas”, explica o diretor do Instituto de Matemática Pura e Aplicada (Impa), Marcelo Vianna, especialista em sistemas complexos. “A cola que une os trabalhos é que todos tem a ver com a capacidade de descrever sistemas complexos, com interações complicadas, em diferentes escalas.”
Na avaliação do comitê do Nobel, sistemas complexos, sejam em escala atômica ou planetária, compartilham algumas características, como o aparente caos e desordem. “Os trabalhos de Parisi apresentam questões comuns a várias áreas de pesquisa. Os sistemas complexos apresentam princípios básicos de funcionamento muito simples, mas que evoluem em configurações complexas”, explicou o físico Luiz Davidovich, presidente da Academia Brasileira de Ciências (ABC) e professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). “Embora ele não tenha trabalhado diretamente na questão das variações climáticas, esse é um bom exemplo de um sistema complexo, de como leis básicas da natureza são simples, mas podem dar origem a fenômenos extremamente complexos.”
Segundo Davidovich, intervenções aparentemente inócuas podem causar catástrofes inimagináveis. Por isso, explica, a modelagem de sistemas complexos é tão difícil. “Com o desmatamento da Amazônia, por exemplo, há uma redução da água lançada no ar pelas árvores da floresta. São toneladas de litros de água diariamente”, exemplifica o físico. “Toda essa água entra numa corrente de ar que vai irrigar o Sudeste do País. Quem está cortando árvores na Amazônia pode não se dar conta da catástrofe climática que está gerando no Brasil e no mundo.”
