As mudanças ambientais globais atingiram tamanho grau de complexidade e gravidade que a solução não partirá de determinada área do conhecimento, e sim da interação entre várias delas. Para isso, o ensino superior terá de flexibilizar sua estrutura e adotar outra forma de fazer ciência, baseada na transversalidade, na multidisciplinaridade e na superação das fronteiras entre os países. Essa é a visão de Pedro Leite da Silva Dias, matemático e professor doutor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo. “Estamos só agora aprendendo a conversar com nossos colegas”, afirma.
Por Amália Safatle
As mudanças ambientais globais atingiram tamanho grau de complexidade e gravidade que a solução não partirá de determinada área do conhecimento, e sim da interação entre várias delas. Para isso, o ensino superior terá de flexibilizar sua estrutura e adotar outra forma de fazer ciência, baseada na transversalidade, na multidisciplinaridade e na superação das fronteiras entre os países. Essa é a visão de Pedro Leite da Silva Dias, matemático e professor doutor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo. “Estamos só agora aprendendo a conversar com nossos colegas”, afirma.
O senhor comentou recentemente em um seminário na FEA (Para Mudar o Futuro) que deveria haver mudanças no ensino de pós-graduação, em busca de maior transversalidade entre as áreas do conhecimento. Por quê? A área ambiental requer a formação de profissionais que conheçam não somente as disciplinas básicas, mas saibam juntar as informações das diversas áreas. Exemplo: a poluição do ar envolve o conhecimento do perfil das emissões de fábricas e veículos, da mudança no uso da terra, da agricultura. A vegetação natural tem um padrão. Quando você troca por cana-de-açúcar, cítrus, ou pasto, a nova vegetação passa a emitir gases e particulados em concentração e variedade distintas da natural. Então é fundamental essa visão multidisciplinar. É preciso tratar a poluição do ar, por exemplo, como um problema de química, de engenharia, de geologia. A emissão pode ocorrer em um determinado lugar, mas os ventos carregam esse produto para regiões distantes. O que é emitido pode sofrer transformações químicas durante esse processo, ou seja, você pode emitir uma coisa, e a mil quilômetros de distância chegar outra coisa. Esse produto da emissão pode entrar em uma nuvem, essa nuvem chove, a água dessa chuva chega ao solo, interage com a vegetação, entra em águas profundas, e então já entramos na área dos geólogos. Os engenheiros também têm que saber que qualquer mudança de atividade no processo de produção pode ter impacto significativo no padrão das emissões. Alguns programas, como o Procam (Programa de Pós-Graduação em Ciência Ambiental), na USP, têm grande mérito, porque relacionam o meio ambiente com a dimensão humana, abordando, por exemplo, a interação com as políticas públicas. Mas nós precisamos também desenhar cenários. Para tomar decisões do que fazer, é preciso ter cenários de como o futuro vai ser. Para isso, hoje em dia, a gente recorre ao uso de modelagens matemáticas.
Para as mudanças globais, por exemplo? Para as mudanças globais, para a poluição, para qualquer problema ambiental, como o impacto da construção de uma usina em determinado lugar, a troca do Cerrado por cana-de-açúcar. É possível ver o impacto disso no clima e na água, dá para modelar. E modelagem, com os recursos computacionais que temos, é um processo que requer um bocado de especialização. Tem um grupo da Matemática Aplicada que desenvolve trabalhos fantásticos, para fazer melhor uso desses computadores em termos de velocidade e desempenho.
A busca da transdisciplinaridade tem aumentado? Sim, na USP, na Unesp, na Unicamp. Hoje eu vejo esse desejo de transdisciplinaridade no programa de pós-graduação em colegas de várias universidades. Isso acarreta certas dificuldades, porque o programa que envolve várias disciplinas vai ser alocado onde? Tem todo um problema de estrutura e burocracia na pós-graduação, pois o programa tem de estar alocado em algum lugar, em algum instituto, ou em algum programa já existente.
E vai ser coordenado por quem? Tem isso também: vai ser coordenado por quem? Existem questões gerenciais complexas. Além disso, na nossa estrutura universitária não há muita flexibilidade para essas novidades.
Isso porque as universidades foram construídas com uma estrutura departamentalizada? Sim. Por isso a gente põe em dúvida se essa estrutura universitária é adequada para o mundo atual. Porque os grandes avanços estão vindo justamente dos estudos multidisciplinares. Nós estamos apenas começando a aprender a conversar com os nossos colegas. E isso as agências de fomento, de pesquisa, estão incentivando. Hoje em dia, os editais da Finep (Financiadora de Estudos e Projetos) no Brasil, por exemplo, freqüentemente incentivam a multidisciplinaridade. Na área de ciência atmosféricas, no momento, há um edital da Finep que incentiva a modelagem acoplada do sistema atmosférico, oceânico e da hidrologia. Isso significa uma conversa entre engenheiros, oceanógrafos e meteorologistas. É importante esse tipo de incentivo e certamente as agências de fomento têm um papel fundamental. Eu costumo usar uma expressão em inglês que é how do you herd cats. Para você conduzir um bando de gatos, o único jeito é pôr uma comidinha, porque gato não é um bicho muito adestrável. É a mesma coisa na ciência: se você quiser fazer com que os cientistas trabalhem juntos, é preciso pôr um pouco de comida de gato na frente dele. Qual é a comidinha de gato dos cientistas?
O fomento. O fomento. Isso, num certo nível, tem acontecido. O que a gente precisa é dar passos mais agressivos, talvez maior que as próprias pernas, neste momento, para enfrentar esses problemas globais.
Isso precisa partir de quem? De nós mesmos, docentes das universidades. Nós precisamos enfrentar essa mudança.
Criar uma rede? Sim. E montar uma estrutura administrativa que não cause entraves na elaboração de programas como esses. Porque a gente tem encontrado dificuldades. Quando a gente pensa em fazer um programa multidisciplinar, esbarra nas próprias regras, na forma de avaliação da Capes (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior). Esses programas são de difícil avaliação, porque o avaliador, que é de uma determinada área, quer ver uma profundidade maior que a realmente necessária em um programa de interação. Freqüentemente esses programas multidisciplinares são bombardeados no sistema de avaliação, porque os revisores querem ver um nível de detalhe que está além do que é preciso.
Por que a necessidade da multidisciplinaridade aumentou? É porque os problemas começaram a ser vistos de forma mais global? Sim. Nos anos 70, por exemplo, você fazia projeções e cenários de futuro climático com um modelo que só considerava atmosfera. A temperatura da água do mar era especificada, constante. Aí você mudava só o CO2, e analisava o impacto. Mas então as pessoas começaram a perceber que não podia deixar a temperatura da água do mar constante, pois ela muda quando mudam os ventos, a temperatura da atmosfera. Era necessário incluir um modelo de circulação oceânica, que foi acoplado no final dos anos 80. Se eu quiser a projeção futura do clima, preciso de um modelo capaz de identificar o ciclo do carbono na atmosfera, na vegetação, no oceano. E com isso vou agregando complexidade. Aí você pensa: puxa, mas o carbono na atmosfera passa por transformações, pode passar por metano, CO2, CO, então eu tenho que incluir a química da atmosfera. Lá pelas tantas, alguém percebeu, ainda nos anos 80, que o material particulado em suspensão – poeira – tem um impacto muito grande no clima. Isso passa também pela química, pela agregação e transformação das partículas. Para nós que trabalhamos em modelagem climática, as décadas de 80 e 90 foram de uma introjeção tremenda. Nós passamos a incorporar nos modelos o conhecimento dos biólogos, dos oceanógrafos, dos químicos. Alguns centros mundiais, como o NCAR (National Center for Atmospheric Research), nos EUA, já no fim dos anos 70, começou a perceber que o mundo caminhava nessa direção. E investiu nisso. Os japoneses fizeram um tremendo de um investimento, de US$ 2,5 bilhões, para montar o que chamam de Earth Simulator, simulador da Terra, que ocupa a área de um campo de futebol, com computadores de altíssimo desempenho, só para modelar essa complexidade. Eu caí de quatro quando vi aquele negócio pela primeira vez. Os alemães e os americanos também estão fazendo coisas nesse sentido. Aí, quem está em um país em desenvolvimento como o Brasil olha isso e pergunta: e nós?
E nós? Em primeiro lugar, esse tipo de trabalho, como disse, é bem caro. O Brasil tem outras prioridades. Em segundo lugar, não temos gente. Em qualquer um desses lugares há centenas, milhares de cientistas trabalhando nisso. No Brasil, contam-se poucas dezenas, e olhe lá. Mas temos um papel importante. A gente tem todo um trabalho na linha de entendimento de processos que ocorrem na região tropical. O Brasil já faz um bocado disso. Por exemplo, no caso amazônico existe um programa, o LBA, Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia. 22: Do qual o senhor participa? PSLD: Sim. Então, mesmo que a gente não tenha um campo de futebol com computadores, podem-se desenvolver partes desses modelos em cooperação com grandes grupos internacionais. Esses grupos são abertos a cientistas de todo o planeta, tanto é que a gente participa. O que precisa é incentivar isso. Nós não estamos tão mal assim. O Brasil é um dos dez países hoje capazes de fazer modelagem global do sistema climático.
Mesmo sem tanta tecnologia? Mesmo assim. A gente não chega, claro, aos níveis do Japão e dos americanos, mas não estamos muito distante dos europeus e dos australianos. Eu vejo como uma medida do nosso sucesso o fato de os cientistas brasileiros terem participado nos últimos dez anos dos grandes programas internacionais, como o IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). São três brasileiros que participam, em um universo de quase 150 cientistas do mundo todo.
Quem são, além do senhor? O José Marengo, do CPTEC (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos) e o Paulo Artaxo, do Instituto de Física da USP. São pouquíssimos os países em desenvolvimento que têm mais de um membro no painel.
Como isso acontece, se aqui o sistema é engessado, não há tanto dinheiro nem tanta tecnologia… Às vezes um pouco de restrição é bom. Estimula a criatividade. Em função das dificuldades, desenvolvemos/ uma série de soluções originais e é por isso que a gente tem espaço nesse fórum internacional. Mais do que a limitação de aparelhos, vejo a restrição de recursos humanos. Em comparação com os países europeus, aqui há uma dificuldade tremenda de achar pessoas com visão integrada do sistema climático. Há programas de pós-graduação na Alemanha, há 15, 20 anos, voltados para criar especialistas com a visão integrada do clima. O NCAR nos EUA colocou muita ênfase nisso também. O NCAR trabalha em parceria com as universidades, é e mantido por um consórcio de universidades. Nós precisaríamos ter um pouco mais de interação na comunidade e isso é/deve ser um papel do governo federal, dos institutos federais de pesquisa, no sentido de promover uma integração nacional, de criar os meios para que os cientistas que estão nos lugares mais diversos do País possam ter acesso a recursos que isoladamente nunca vão ter. O NCAR fez isso, na Europa estão fazendo isso. Essa idéia não é impalatável para o Ministério da Ciência e Tecnologia.
O MCT tem discutido isso? Tem. Os institutos do MCT passaram nos últimos anos por um processo de reavaliação de suas respectivas missões. Do lado de cá, a gente sempre acha que o governo pode fazer mais e, do lado de lá, o executor acha que está fazendo o máximo. A realidade está entre as duas coisas. Mas eu gostaria que os institutos do MCT trabalhassem mais em sintonia com as universidades, e não de forma competitiva.
Competição por recursos? Sim. Como os recursos são pulverizados, os que têm um pouco mais conseguem ter um equipamento, mas que não atende à demanda. A USP tem um navio oceanográfico com uma série de limitações de operação. O Inpe possui uma aeronave instrumentada, mas com limitações também. A Universidade Estadual do Ceará tem uma aeronave instrumentada, mas não tem recursos para mantê-la em operação. Quando você entra no nível de instrumentação mais caro, seria fundamental os institutos do MCT servirem como um banco de instrumentação de alto nível. O NCAR faz isso. Lá, quando o pesquisador obtém recurso para determinada pesquisa, inclui a quantia necessária para a operação daquele avião, daquele navio, durante certo número de dias. É um custo operacional, e não o de comprar o sistema inteiro. Por isso o custo cai brutalmente. A pesquisa no Brasil é muito avançada na questão amazônica, mas há outros problemas, no Cerrado, na Caatinga, no Pantanal, no Extremo Sul. E, assim como tem o LBA, foi criado o programa La Plata Basin (LPB), da Bacia do Prata. É um programa fundamental, pois veja a quantidade de gente que vive na região, que engloba Buenos Aires, São Paulo, até Brasília e parte da Bolívia. Oitenta por cento da economia da América do Sul está na Bacia do Prata. É uma área enorme, com uma produção agrícola tremenda, uma região que sofreu uma transformação brutal de uso da terra e, portanto, muito vulnerável às mudanças climáticas. O clima já varia naturalmente, e a gente nota que essa mudança tem um impacto grande na geração de energia e na produção agrícola.
E dá para identificar o que é variação natural e o que é antrópica? Esse é um dos objetivos desse estudo da Bacia do Prata. Aí entra a parte de modelagem, de estudos de processo. A idéia é ter uma parceria – como na Europa, em que há cooperação entre os países – para que a gente trabalhe com os colegas da Argentina, do Uruguai, do Paraguai. O Inter-American Institute for Global Change Research (IAI) – a sede fica no Inpe – é um organismo internacional de mudanças climáticas das Américas que estimula projetos envolvendo cientistas das Américas do Norte, Central e Sul. Isso é fantástico. O IAI teve papel fundamental em integrar os países. Os problemas ambientais não têm fronteiras.
Não se pode ter fronteira entre as áreas do conhecimento e nem na geografia. Exatamente. Por isso estamos falando de mudanças de paradigmas, de como tocar a ciência de um outro modo.
A transversalidade deveria acontecer já no ensino básico ou somente na pós-graduação? Tem que começar a dar umas noções logo no início. O problema é que, se você não tiver uma formação básica boa, não dá certo. Eu acho que isso é um trabalho mais de pós. É preciso dominar pelo menos uma dessas áreas.
Qual é a contribuição que a matemática pode dar para a área ambiental? Mostrei na apresentação na FEA equações que representam interações entre as partes do sistema climático. Essas interações são não lineares, ou seja, o impacto não é proporcional à perturbação inicial. Se eu empurro um objeto em uma direção, e em uma segunda perturbação dou um empurrão com o dobro da força, o resultado final não é o dobro da primeira perturbação. Às vezes temos surpresas muito grandes em sistemas não lineares. A gente pensa que vai acontecer uma coisa e acontece outra completamente inversa.
É o que está acontecendo com o clima, não é? Porque é um sistema não linear. Coincidentemente, estava conversando agora com o professor Waldir Muniz Oliva, que é um dos grandes nomes da Matemática mundial em sistemas dinâmicos, que estudam a não-linearidade dos sistemas, as equações complexas. Só que ele analisa isso do ponto de vista da Matemática Pura. Eles estão anos-luz na frente da gente no entendimento da essência do processo. O problema é transformar aquele conhecimento em algo aplicado. Aí cabe a nós, das ciências aplicadas.
Há maior interesse dos pós-graduandos em pesquisar clima? Tem havido, vejo isso claramente. A demanda aumentou muito. Hoje, no IAG, estamos com 80 alunos na pós-graduação, para 18 docentes. Estamos no limite máximo, com uma demanda que a gente não consegue atender.
O senhor realizou pesquisas recentes sobre a seca na Amazônia, não é? Sim, aliás, tenho interesse no clima da Amazônia desde meu doutoramento, nos anos 70.
Por alguma razão especial? Tem uma história, sim. Eu estava iniciando a pós-graduação nos EUA, em 75. E, em 76, recebi a Veja, que meu pai mandava toda semana e chegava com três, quatro semanas de atraso, e era o meu contato com o Brasil. Nas páginas amarelas, tinha uma entrevista com o professor Warwick Kerr, recém-empossado diretor do Inpa, o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Hoje, o professor Warwick deve estar com mais de 80 anos. Então, li a entrevista em que ele falava sobre os desafios da Amazônia, o clima, a biodiversidade, a relação entre clima e biodiversidade, as abelhas, a relação entre as abelhas e o clima. O professor Warwick sempre gostou muito de abelhas.
E aquilo chamou sua atenção? Sim. A partir daquele momento comecei a dar muito mais atenção à Amazônia. A minha tese era teórica, mas eu estava pensando em como aplicar aquilo à Amazônia. E é o que eu venho fazendo desde aquela época. Quero entender por que, por exemplo, nós tivemos aquela seca em 2005 e o fato de que, desde o começo de 2004, já surgiram anomalias no Atlântico Norte. Água mais quente faz chover mais. Isso promoveu um aumento da chuva no Caribe – aliás, acabou tendo como conseqüência em 2005 o Katrina.
Então, a seca na Amazônia e o Katrina estão relacionados? Tem certa relação, porque foi um período em que tinha muita tempestade, muita chuva no Caribe. E onde tem chuva tem nuvem, e onde tem nuvem o ar sobe. Se o ar sobe, em algum lugar o ar tem que descer. E, por uma série de razões dinâmicas, o ar não desce uniformemente ao redor da região onde tem chuva – existem regiões preferenciais onde ocorre esse movimento de descida. E isso naquele período aconteceu em cima da Amazônia. E, onde o ar desce, aquece e seca. Ar quente e secura são inimigos das nuvens. E aí não chove. O que me interessou muito foi por que cargas-d’água esse movimento de ar para baixo ficou concentrado ali, é um problema que mistura matemática com meteorologia.
O senhor estuda também a relação entre microclima e macroclima. Sim. Temos trabalhado bastante com o impacto da mudança no uso da terra, com o desmatamento. Vários estudos sobre a Amazônia foram feitos considerando o desmatamento de forma contínua. E no mundo real não é assim. Acontecem áreas de desmatamento, mas há as regiões aptas e as não aptas para a agricultura. Então, a tendência é haver um mosaico. E uma das perguntas que a gente fez foi: tem diferença entre desmatar uniformemente e na forma de mosaico? A resposta é sim, tem diferença. É possível, com padrões de desmatamento mais restritos, ter até aumento da chuva, e não diminuição. Porque onde você desmata forma-se uma ilha de calor, a pressão fica mais baixa, os ventos se dirigem para a área, convergem. Como o ar não pode ir para baixo, tem que ir para cima, forma nuvem e chove. Mas, se começar a desmatar 70%, 80% da Amazônia, esse efeito vai embora, porque há uma homogeneidade horizontal. E aí a grande maioria dos modelos indica diminuição da chuva.
