Os custos da mudança de cenários: Por que o IPCC deve manter um vocabulário consistente nas avaliações climáticas

Sumário

Os cenários utilizados nos relatórios do Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (IPCC) são instrumentos críticos na nossa compreensão e resposta às alterações climáticas e servem como base científica para a acção climática global. Eles fornecem projeções cientificamente rigorosas e revisadas por pares das condições climáticas futuras sob diferentes trajetórias de emissão de gases de efeito estufa. Do “SA90” (Cenário A de 1990) no Primeiro Relatório de Avaliação (AR1) ao Caminho Socioeconómico Compartilhado (SSPs) no Sexto Relatório de Avaliação (AR6), estes cenários evoluíram em complexidade e precisão, reflectindo a nossa crescente compreensão do sistema climático e a crescente sofisticação das técnicas de modelização para ajudar os sectores público e privado na tomada de decisões estratégicas, na avaliação dos riscos das alterações climáticas e no planeamento da adaptação. Estes cenários são essenciais para informar as políticas porque fornecem uma série de futuros possíveis, cada um correspondendo a pressupostos específicos sobre o desenvolvimento socioeconómico, o progresso tecnológico e os esforços de mitigação. Ao delinearem as potenciais consequências de diferentes trajetórias de emissões, permitem aos decisores políticos avaliar os riscos e compromissos associados às suas decisões.

Além disso, os cenários ajudam a quantificar os impactos das alterações climáticas a nível global, regional e local. Fornecem dados cruciais para avaliações de impacto climático, informando estratégias para adaptação e construção de resiliência. Estes cenários também desempenham um papel fundamental nas análises económicas das alterações climáticas, ajudando a identificar estratégias de mitigação eficazes em termos de custos e orientando os investimentos para o desenvolvimento com baixo teor de carbono e medidas de adaptação às alterações climáticas.

Ao longo dos últimos seis ciclos de avaliação do IPCC, as convenções de nomenclatura e os quadros para cenários socioeconómicos e de emissões mudaram. Embora pretenda utilizar informação científica actualizada, esta mudança de terminologia cria uma confusão significativa para os governos nacionais e para os sectores que necessitam de incorporar cenários nos seus planeamentos e decisores políticos. São encontrados desafios significativos devido à falta de conhecimento sobre a compreensão dos cenários, interpretação e custos de transição para a avaliação dos riscos climáticos utilizando novos cenários e capacitação das partes interessadas nacionais e locais e alterações legislativas. Mudanças de vocabulário podem criar desafios técnicos, sociais, financeiros e de capacitação. Os dados de avaliações anteriores revelaram que cerca de 200 milhões de dólares foram gastos em custos de transição nos relatórios do IPCC devido a mudanças terminológicas. Isto poderia ampliar significativamente a capacitação dos países, a avaliação de riscos e as mudanças nas legislações e políticas. O IPCC deve usar um vocabulário diferenciado de cenários após o AR6 e utilizar termos consistentes pelo menos até o Sétimo Relatório de Avaliação (AR7) e, potencialmente, seguindo ciclos de avaliação no futuro.

Cenário do IPCC e desafios de vocabulário

O IPCC avalia a literatura científica para fornecer aos decisores políticos atualizações regulares e abrangentes sobre o estado da ciência das alterações climáticas. Os principais componentes destes relatórios de avaliação são os cenários socioeconómicos e de emissões que alimentam as projeções dos modelos climáticos. O processo de desenvolvimento de cenários é liderado por grupos de modelagem independentes que executam modelos climáticos complexos e de avaliação integrada (IAMs). Para o recente Sexto Relatório de Avaliação do IPCC (AR6), o grupo central de modelagem de cenários foi o Projeto de Intercomparação de Modelos de Cenários (ScenarioMIP), parte do Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados (CMIP6). Agora, a modelação climática passou para a próxima fase, CMIP7, que irá gerar novos cenários e projeções para alimentar o próximo AR7 do IPCC.

A análise de cenários é uma componente crítica das avaliações climáticas do IPCC e o IPCC evoluiu o seu vocabulário de cenários ao longo do tempo para reflectir os avanços na compreensão científica e para fornecer avaliações mais abrangentes. No entanto, as convenções de nomenclatura e os quadros para estes cenários mudaram a cada ciclo do relatório de avaliação (AR), alternando de SA90 a IS92, SRES, RCP e agora SSP (IPCC, 2021). Embora esta actualização se assemelhe às melhorias nos cenários, a mudança de vocabulário aumenta os custos de transição para a avaliação climática, mudanças políticas e capacitação (Nakicenovic, 2000). A Tabela 1 resumiu os cenários do IPCC, precisão do modelo, limitações e benefícios.

Figura: Resumo dos cenários do IPCC e evolução do modelo

O novo ciclo de avaliação do IPCC (AR7) está apenas começando, e propostas para novos cenários estão sendo publicadas, como TEWA: “The Emission World Avoided”, NFA: “No Further Action”, DASMT: “Delayed Climate Action and Stabilization Path Missing Meta”, DAPD: “Pico e Declínio de Ação Atrasada” e IAPD: “Pico e Declínio de Ação Imediata” (Meinshausen, 2023).

No entanto, embora estes nomes possam parecer mais intuitivos e servir a procura científica para diversos cenários (Meinshausen 2023), a mudança contínua na terminologia e nos cenários nos relatórios de avaliação do IPCC pode levar a mal-entendidos e interpretações erradas entre os utilizadores dos cenários, tais como a comunidade de impacto, setor financeiro e serviços climáticos. Além disso, pode apresentar desafios na compatibilidade e integração de dados. Na mudança para a tecnologia de gêmeos digitais, manter a consistência do vocabulário também é fundamental.

Descrevemos aqui vários desafios no vocabulário do cenário do IPCC:

Confusão e má interpretação: As mudanças no vocabulário dos cenários levam à confusão entre os decisores políticos, os investigadores e o público em geral (Parson, 2007). Termos e conceitos familiares podem já não estar alinhados com o novo vocabulário, resultando em interpretações erradas dos resultados e dificultando a tomada de decisões eficaz. O uso de siglas como SRES, RCPs e SSPs pode ser confuso, especialmente para não especialistas que tentam interpretar os relatórios. Leva tempo para aprender o que cada um representa. Os nomes dos cenários do IPCC também podem ser confusos porque nem sempre são consistentes com a forma como as pessoas usam a linguagem. Por exemplo, o cenário A1B do IPCC é um cenário em que as emissões globais de gases com efeito de estufa continuam a aumentar ao longo do século XXI. No entanto, o termo “A21B” não tem um significado claro fora da comunidade científica do clima. Isto poderia dificultar a compreensão do cenário A1B por pessoas que não estão familiarizadas com a ciência climática.

Desafios de Comunicação: O vocabulário desempenha um papel crucial na comunicação e facilitação de uma compreensão comum de conceitos complexos. Se a linguagem e os termos mudarem, pode ser um desafio comunicar eficazmente as descobertas científicas aos decisores políticos, às partes interessadas e ao público, dificultando o desenvolvimento de políticas e ações informadas. Termos como “percursos de concentração representativos” ou “percursos socioeconómicos partilhados” não são intuitivos ou facilmente compreendidos por não especialistas. Uma linguagem mais simples ajudaria a aumentar a clareza e a compreensão.

Custos de transação e capacitação: Custos de transação e necessidades de capacitação: Alterações na terminologia dos cenários não só levam a custos de transação, mas também exigem recursos substanciais para a capacitação entre os governos nacionais e os decisores políticos (Rozenberg, 2014). Isto abrange a reciclagem do pessoal, a revisão das directrizes e o realinhamento das políticas com o vocabulário actualizado. Tais despesas podem ser significativas, prejudicando outras áreas essenciais. Por exemplo, a transição do relatório das Projecções Climáticas do Reino Unido de 2009 para o UKCP18, que actualizou os cenários do SRES para os RCP, exigiu a reciclagem dos funcionários públicos, ajustes nos processos de planeamento e comunicação das projecções revistas às partes interessadas com base nos cenários alterados. Estes custos de transação resultaram em atrasos na implementação de políticas. Além disso, a introdução de novos cenários requer estratégias de comunicação eficazes para garantir clareza aos meios de comunicação social, ao público em geral e aos decisores familiarizados com cenários mais antigos, garantindo que compreendem e adoptam as mudanças sem problemas (Geden 2015).

Falta de consistência: A mudança de SRES para RCP entre AR6 (2021) e AR5 (2013) e relatórios anteriores do IPCC em determinados anos representa um quadro e pressupostos completamente diferentes. Isso dificulta comparações diretas entre relatórios. No entanto, também oferece uma oportunidade para a comunidade de pesquisa compreender as limitações e melhorias do modelo.

Inúmeras situações: Dentro de cada relatório existem vários cenários diferentes utilizados (por exemplo, RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5). Para os utilizadores, muitas vezes surge a questão de qual deles utilizar, qual é o mais provável, plausível ou relevante (observe que, por definição, não há probabilidade atribuída pelo IPCC a nenhum dos cenários). Alguns dos cenários (por exemplo, RCP8.5) foram considerados irrealistas mesmo dentro de um ciclo de avaliação. Além disso, enquadrar as emissões como a narrativa do “business as usual” pode ser enganador (Hausfather e Peters 2020). Ter projeções de modelos climáticos globais e regionais acrescenta ainda mais complexidade na terminologia e interpretação (ver, por exemplo, Ranasinghe et al. 2021).

Padrão de dados e interoperabilidade: Mudanças no vocabulário do cenário levam a inconsistências nos dados usados para aprendizado de máquina ou avaliação de IA. Os modelos de IA baseiam-se frequentemente em dados históricos e projeções baseadas em cenários específicos. Se o vocabulário mudar, os dados utilizados para formação e avaliação poderão já não estar alinhados com a nova terminologia, conduzindo a resultados imprecisos e avaliações tendenciosas. A mudança de RCP para novos dados de treinamento de cenários de SSP não funcionaria perfeitamente e requer pré-processamento para transformar as entradas/saídas na terminologia de SSP esperada (Eyring et al, 2016). Isto pode introduzir erros se não for tratado adequadamente na adaptação dos sistemas de IA.

Adaptação do modelo: Os modelos de IA são treinados para reconhecer padrões e relacionamentos específicos nos dados. As mudanças no vocabulário dos cenários exigem uma nova formação ou adaptação destes modelos para garantir que compreendem e interpretam corretamente a nova terminologia. Esse processo pode ser demorado, consumir muitos recursos e exigir ajustes substanciais na arquitetura do modelo. Por exemplo, se desenvolvermos um modelo mais simples (redes neurais) para imitar modelos complexos, economizando poder computacional. Estes modelos mais simples são treinados em cenários específicos (por exemplo, RCP 4.5, RCP 8.5). Os rótulos de entrada dos dados de treinamento e as variáveis de saída correspondentes precisariam ser transformados para corresponder ao novo vocabulário do cenário SSP e aos resultados atualizados do modelo. A reciclagem com base em novos dados rotulados muitas vezes não é suficiente, uma vez que os padrões de relacionamento entre os insumos e os resultados podem ter mudado no novo quadro de cenário. Isso pode exigir a alteração da própria arquitetura da rede neural do emulador – ajustando o número de camadas, nós e conexões para permitir o aprendizado das novas associações.

Aprendizagem de transferência: Os modelos de aprendizado de máquina treinados usando o vocabulário de cenários existente podem ter dificuldades para transferir seu conhecimento para um novo vocabulário. Isto pode limitar a sua capacidade de fornecer avaliações ou previsões precisas sob a nova terminologia, tornando necessário investir recursos significativos na reciclagem ou na construção de novos modelos a partir do zero. A escala da avaliação também mudou ao longo do tempo. Os primeiros relatórios centraram-se nos impactos globais. No entanto, relatórios mais recentes incluíram impactos regionais e locais. Isto permitiu uma avaliação mais detalhada dos potenciais impactos das alterações climáticas. No entanto, torna difícil comparar a avaliação de várias versões de modelos.

Custo de transição: O custo do vocabulário de cenários poderia ser considerado como custos de transição e poderia ser analisado com base no desenvolvimento de capacidades, avaliação técnica, análise de dados, desenvolvimento de políticas, comunicações e custos de oportunidade apenas para se relacionar com cenários. O custo global de transição para o novo vocabulário é mostrado na Tabela 2.

Tabela 2: Custo de transição das mudanças de vocabulário

Isto indica fortes evidências de que a mudança de terminologia e vocabulário incorre em custos técnicos, financeiros e de aprendizagem substanciais sobre os cenários, ao mesmo tempo que proporciona apenas benefícios marginais em relação ao aprisionamento do quadro. Se considerarmos toda a comunidade global, os custos de transição da aplicação de alterações de vocabulário poderão ser maiores do que o esperado. A inclusão da ciência climática nas políticas pode ser feita de forma direcionada; o desenvolvimento substancial de capacidades é essencial para produzir a ciência utilizável necessária para a elaboração de políticas informadas ao longo de décadas.

Recomendações

Os custos do desenvolvimento de capacidades em ciência climática para os países e os custos da inclusão da ciência climática nas políticas são significativos. No entanto, estes custos são necessários para enfrentar os desafios das alterações climáticas. O IPCC deve manter a consistência na terminologia em todos os ciclos de avaliação. Isto reduziria os custos de transição associados às mudanças no vocabulário dos cenários e facilitaria a compreensão dos cenários do IPCC pelos decisores políticos e pelo público. Além disso, um vocabulário consistente é essencial para que o aprendizado de máquina e os modelos de IA processem e interpretem com eficácia a linguagem natural (Miller, 2019). Essa consistência permite que os modelos representem palavras numericamente, compreendam nuances contextuais, gerenciem discrepâncias, erros e generalizem bem para novas entradas (Riedel et al., 2017).

Consistência e estabilidade: Manter um vocabulário de cenários consistente e estável permite uma compreensão mais fácil, garante a continuidade nas avaliações e promove a tomada de decisões eficaz. A estabilidade na terminologia permite a avaliação a longo prazo dos impactos das alterações climáticas e facilita a comparação de resultados entre diferentes períodos e regiões. O IPCC poderia fornecer orientações ou princípios para que os criadores de cenários procurem no futuro convenções de nomenclatura e terminologia mais intuitivas e acessíveis. Embora não seja vinculativo, isto poderá ajudar a orientar o processo.

Esforços globais coordenados: As alterações climáticas são um desafio global que requer esforços coordenados de múltiplas partes interessadas. Um vocabulário consistente facilita a colaboração e a partilha de conhecimentos entre cientistas, decisores políticos e organizações em todo o mundo, aumentando a eficácia de iniciativas e políticas internacionais destinadas a abordar as alterações climáticas e a reportar sobre os riscos das alterações climáticas (por exemplo, Grupo de Trabalho sobre Divulgações Financeiras Relacionadas com o Clima -TCFD ou nacional governos). Por exemplo, o sector financeiro é desafiado a apresentar relatórios sobre riscos relacionados com o clima (por exemplo, recomendações do TCFD), incluindo um cenário de emissões elevadas, e precisa de decidir quais os cenários a utilizar, embora não existam apenas os cenários do IPCC para escolher, mas também cenários desenvolvido, por exemplo, pela Agência Internacional de Energia ou pela Rede para Ecologização do Sistema Financeiro (NGFS). Desafios semelhantes são enfrentados pelos governos nacionais ou pelos sectores público e privado na selecção de cenários. Ter um conjunto de cenários comuns ou harmonizados de baixo, médio e alto nível facilitaria a tomada de decisões e tornaria mais transparente e consistente quais os impactos económicos esperados no âmbito das futuras alterações climáticas.

Planejamento de longo prazo: Um vocabulário consistente apoia o planeamento a longo prazo por parte dos governos e outras entidades. Permite-lhes desenvolver políticas, estratégias de mitigação e planos de adaptação alinhados com avaliações e projeções científicas. Mudanças frequentes no vocabulário perturbam os processos de planeamento e introduzem complexidade e incerteza desnecessárias.

Comunicação efetiva: Um vocabulário estável melhora a comunicação eficaz entre cientistas, decisores políticos e o público em geral. Garante que as principais mensagens e conclusões sejam compreendidas com precisão e ajuda a evitar mal-entendidos que possam impedir a implementação de ações relativas às alterações climáticas. O IPCC solicita frequentemente feedback dos principais grupos de utilizadores (decisores políticos, líderes empresariais, etc.) sobre os desafios de compreensão ou aplicação de cenários. Esta contribuição poderia informar os esforços para melhorar a clareza.

Para promover uma compreensão pública mais ampla, esforços dedicados para uma comunicação simples e clara e visualizações ilustrativas são essenciais para clarificar as distinções entre cenários em vários relatórios. Em última análise, manter a uniformidade e a precisão na terminologia é crucial para contornar potenciais ambiguidades. Abordar esta questão continua a ser um desafio persistente na comunicação.

Conclusão

O IPCC alterou a sua terminologia de cenário várias vezes desde 1990, criando desafios para a avaliação das alterações climáticas. Estas mudanças frequentes levaram a custos de transição significativos para atualização de modelos, reciclagem de utilizadores e comunicação de novos termos. Além disso, estas mudanças comprometeram inadvertidamente a compreensibilidade e a aplicabilidade dos cenários do IPCC para os decisores políticos, as partes interessadas no domínio financeiro – tanto públicas como privadas – e a população em geral. Para reduzir estes custos de transição e melhorar a compreensão e usabilidade dos cenários, o IPCC deve manter um vocabulário de cenários consistente ao longo dos ciclos de avaliação.

Ao solidificar a terminologia pós-AR6 e assegurar a utilização inabalável de RCP e SSP pelo menos até AR7, e possivelmente em ciclos subsequentes, o IPCC pode mudar o seu foco das actualizações terminológicas para a melhoria da qualidade e interpretação dos cenários. A instituição de um conjunto padronizado de cenários, abrangendo trajetórias baixas, médias e altas com terminologia uniforme, dotaria os decisores políticos e os líderes dos setores público e privado com uma compreensão mais clara dos cenários climáticos. Isto, por sua vez, permitir-lhes-ia tomar decisões bem informadas face aos desafios climáticos.

Reconhecimento:

Os autores reconheceram Anne-Sophie STEVANCE do International Science Council (ISC) pela função de revisão editorial.

Sobre os autores

Bapon Fakhrudin

Fundo Verde para o Clima (GCF); Presidente, Grupo de Trabalho RIA, IRDR; Cadeira, CODADOS Dados TG-FAIR para RRD, ISC.

Jana Sillmann

Universidade de Hamburgo; Presidente, Grupo de Trabalho RIA, IRDR.

Foto por Mick Haupt on Unsplash

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