Crédito planetário

Só durante guerras já se viu um nível de mobilização similar ao necessário agora

Eis como a globalização afeta o nosso planeta. Talvez o resultado mais importante da conferência de Copenhagen tenha sido a ser a autorização de crédito financeiro para os países que controlarem o desmatamento acelerado. (Estou supondo que a resolução vai ser aprovada, embora ao escrever estas linhas ainda não seja oficial.) Se uma indústria não conseguir atingir os limites definidos nas emissões de gases poluentes, pode comprar crédito investindo em programas de redução de emissão de carbono em outros países.

 De certa forma, a emissão de gás carbônico (CO2) passa a ser uma espécie de moeda global. Finalmente ficou claro, no nível de legislação mundial, que a poluição é um problema global: florestas são "esponjas" de CO2 e quanto mais área planetária for coberta por elas melhor. O corte das florestas, com a consequente perda de superfície verde e mais a queima da madeira, equivale a aproximadamente 20% da emissão de CO2 global. Para o Brasil, isso pode ser um excelente incentivo para que se atinja um equilíbrio razoável entre o desmate da Amazônia e as necessidades da população local. É um passo no rumo certo.

A situação é muito mais séria do que parece. Com o clima, as mudanças são tão graduais que, em escalas de tempo a que estamos acostumados, de décadas, parece que nada está acontecendo. Por um lado isso é bom, pois mostra que nosso planeta não é sujeito à instabilidades climáticas em períodos curtos de tempo. Ainda bem! Caso contrário, seria muito difícil sobre viver aqui. Por outro lado isso é ruim, pois os grupos políticos e industriais que não estão interessados em controlar o nível de emissões ou o desmatamento, criam confusão e polêmica com facilidade, tornando uma questão que é essencialmente científica numa questão política.

Esse foi o caso do governo de George W. Bush, que a presente administração está tentando remediar. Parece que Obama tenha feito a esta altura alguma proposta unilateral de controle de emissões nos EUA, tentando assim demonstrar que o barômetro lá está mudando. Espero que ao lermos essa coluna no domingo, as notícias sejam boas. Minha previsão é de que haverá uma proposta oficial de cortes no nível de emissão não só nos EUA, mas em outros países como a China, o Brasil e a Índia, mas estará ainda longe do que é recomendado para reverter a inércia atual do aquecimento global.

O único modo para fazer as coisas andarem de fato seria com uma mentalidade de guerra: teríamos de declarar guerra ao agravamento do efeito estufa para todos os países do mundo se unirem contra um inimigo comum: a devastação ecológica da Terra. Somente durante guerras vimos o nível de mobilização capaz de levantar os recursos necessários, de convencer a população a se submeter a grandes sacrifícios em prol da vitória.

Durante a Segunda Guerra Mundial, a população do Japão passava fome para que o exército imperial pudesse comer. Como esse, existem inúmeros exemplos. Mas com esse inimigo sutil e praticamente invisível, com táticas de conquista lentas, fica difícil traçar um plano de defesa. O cerco vai apertando tão aos poucos que a invasão parece que nunca ocorre.

Durante a abertura da cúpula de Copenhagen, os líderes dos quase 200 países presentes assistiram um vídeo com crianças do mundo inteiro pedindo que façam algo para evitar um futuro apocalíptico de desertos e mares invasores. Pela primeira vez na história, a humanidade tem um inimigo comum, que afeta a todos: ela mesma. As decisões que tomamos hoje irão definir o mundo de amanhã. Espero que sejamos sábios o suficiente para nos derrotar e vencer a guerra.

A vida e as rochas

A incrível diversidade da vida é profundamente relacionada com a incrível diversidade dos minerais

Se existe uma divisão clara na natureza, é entre os seres vivos e os minerais. Afinal, como aprendemos na escola, seres vivos tem metabolismo e a habilidade de se reproduzir. Minerais, por sua vez, são inertes, respondendo ao que ocorre à sua volta. Os dois não podiam ser mais distintos e independentes.
 

No entanto, nos últimos anos, aprendemos que existe, e que sempre existiu, uma relação íntima entre as rochas e as vida.
 

Se foram os minerais ou compostos químicos inertes que deram origem à vida, foi ela que, por sua vez, transformou profundamente a história geológica da Terra.
 

Tendo a matéria não-viva se transformado em matéria animada, a incrível diversidade da vida é profundamente relacionada com a incrível diversidade dos minerais.
 

Tudo começou de maneira bem simples. Há 4,5 bilhões de anos, a Terra havia acabado de se formar. Os minerais que existiam naquela época passavam a maior parte do tempo em ebulição: a Terra era constantemente bombardeada por asteroides e cometas. Os minerais, na época, eram poucos, algumas centenas, semelhantes aos que são encontrados nos asteroides de hoje.
 

O tempo passou. Em torno de 3,9 bilhões de anos atrás, os bombardeios acalmaram e a crosta terrestre foi, aos poucos, se solidificando por períodos mais longos.
 

Não se sabe exatamente como aconteceu, mas os minerais simples que existiam, junto com gases existentes na atmosfera terrestre, sujeitos à atividade elétrica e à radiação ultravioleta solar, produziram os primeiros aminoácidos -os passos iniciais em direção à vida.
 

Os primeiros sinais de vida confirmados datam de 3,5 bilhões de anos atrás. Esses organismos primitivos, que eram seres unicelulares, foram o único tipo de vida que existia na Terra pelos próximos 2 bilhões de anos. Foram eles que transformaram a natureza da vida e, de quebra, também os minerais na Terra.
 

Quando falamos em vida na Terra, pensamos em seres complexos, multicelulares. Na verdade, a história é bem diferente. A transição de seres unicelulares para multicelulares foi lenta e improvável. Mesmo dentre os seres unicelulares, houve a transição dos procariotas aos eucariotas. Os procariotas, de alguma forma, descobriram o mecanismo que foi essencial na transformação da vida e do nosso planeta: a fotossíntese.

Aos poucos, os procariotas foram absorvendo o gás carbônico da atmosfera e fazendo com que ele se transformasse em oxigênio. Sendo um elemento químico altamente reativo, o oxigênio é uma espécie de granola geoquímica, energia para promover reações cada vez mais complexas. Esse enriquecimento energético da atmosfera foi a grande virada na história do nosso planeta.
 

Com mais energia disponível, a vida foi ficando mais complexa. Os eucariotas surgiram provavelmente da aliança simbiótica de dois ou mais procariotas. Por exemplo, as mitocôndrias, que aparecem nas células do nosso corpo, devem ter sido procariotas que foram absorvidos ou comidos por outros.

Mas a fotossíntese não foi importante só para a evolução da vida. Transformou as rochas também. Ao reagir com o ferro, o carbono, o enxofre e o silício, o oxigênio criou uma espécie de Big Bang mineral, uma explosão na diversidade das rochas espalhadas pela Terra.
 

Se os seres unicelulares deram origem, ao mesmo tempo, tanto à complexidade da vida quanto à complexidade dos minerais, a hipótese de que a Terra, como um todo, é, de certa forma, uma criatura viva, ganha força. Vivos ou não vivos, nossa descendência é a mesma.

Comendo a Terra

Temos de aprender a tratar bem do nosso planeta e conviver com ele

Começa amanhã a tão esperada conferência internacional do clima em Copenhague, onde quase 200 nações tentarão, mais uma vez, chegar a algum tipo de acordo com relação às emissões de gás carbônico e outros possíveis controles do aquecimento global.

Infelizmente, apesar do consenso da comunidade científica, existem ainda aqueles que duvidam que mudanças climáticas estejam sendo causadas pelas nossas atividades planetárias. Artigos irresponsáveis, até documentários na TV, confundem as pessoas, tentando atribuir o aquecimento acelerado da Terra a fatores externos, como, por exemplo, irregularidades na energia do Sol. A verdade, porém, é que estamos depredando nosso planeta em ritmo tão forte que, se não nos dermos conta disso rápido, pagaremos todos um preço muito alto.

Não há dúvida de que o mundo hoje, apesar das aparências, está mais rico: mais pessoas comem e vivem melhor. Mas qual o custo disso? No dia 24 de setembro, um grupo internacional de cientistas liderado por Johan Rockström, do Instituto de Estudos Ambientais de Estocolmo, publicou um artigo na revista "Nature" delineando nove limites planetários, que definem os parâmetros para uma exploração estável do nosso planeta.

Entre eles, estão limites na emissão de gases poluentes, perda de biodiversidade, conversão de ecossistemas em terras agrícolas, uso da água etc. A população mundial aumentou de 3,7 bilhões em 1970 (lembram do "90 milhões em ação" da Copa de 1970?) para 6,9 bilhões hoje, e continua crescendo um bocado -a uma taxa de 80 milhões de pessoas por ano.

Como todo mundo precisa comer e beber, o aumento da população leva a uma maior demanda por comida, água e energia que, por sua vez, leva a um aumento da produção agrícola e pecuária. Enquanto a população mundial vai inchando, os recursos planetários vão encolhendo. Com o aumento da classe média em países como a China, a Índia e o Brasil, aumenta a demanda por carne. O problema aqui é que, para cada quilo de carne consumida, são necessários 16 quilos de grãos. Adicione-se a isso a emissão de metano que vem do gado (é, a flatulência polui), a destruição das florestas para pastos e a necessidade de água para os grãos e para o gado. Essa bola de neve consumista leva à depredação desenfreada do planeta.

Eventualmente, a coisa tem de quebrar. Os limites de Rockström são uma tentativa de estabelecer padrões de consumo condizentes com o simples fato de que nosso planeta é finito e que, portanto, tem recursos finitos. A tecnologia sem dúvida alivia em muito essa pressão, mas não faz milagres. Existem leis essenciais da natureza, como a lei de conservação da energia e a segunda lei da termodinâmica -que afirma que o grau de desordem num sistema sempre aumenta-, que nenhuma tecnologia pode bater. Para podermos viver em paz com o nosso planeta, temos de aprender a tratá-lo bem.

Esses são os maiores desafios deste século. Produzir mais comida não é suficiente; temos de trabalhar para estabilizar a população mundial, dar incentivos financeiros para que populações à beira de florestas parem de cortá-las para plantar e criar gado. Para isso, a educação das populações mais pobres e o auxílio no controle da natalidade e da mortalidade infantil são essenciais. O problema tem dimensões globais e precisa de um esforço global para ser combatido. Espero que as nações mais ricas iniciem esse processo em Copenhague, inclusive dando incentivos para que os países mais pobres tenham uma chance. Essa é a hora em que o pequeno sacrifício de alguns pode beneficiar a todos.

Repensando o Big Bang

A interpretação sobre o que é a expansão do cosmo está mudando

Imagino que a maioria dos leitores de desta coluna esteja familiarizada com a ideia do Big Bang, a explosão que marca o início do tempo, o início da expansão cósmica que, pelo que sabemos, continua firme e forte até hoje. Porém, quando começamos a pensar seriamente na questão do início de tudo, surgem tantas dúvidas e confusões que é bom revisitá-la de tempos em tempos.
 

Antes de mais nada, o que significa expansão do Universo? Quando Edwin Hubble descobriu que as galáxias estavam se afastando umas das outras em 1929, a interpretação mais imediata era que o Universo estava em expansão. Quando mencionamos que a expansão é uma consequência do Big Bang, é muito comum pensar numa espécie de explosão, com as galáxias voando pelo espaço como detritos.

Na verdade, a expansão do Universo não é isso; quem expande, ou estira como uma tira de elástico, é o próprio espaço. As galáxias são carregadas pela expansão como se fossem rolhas boiando num rio. Quando olhamos em torno, vemos que todas as galáxias se afastam umas das outras. Não existe um centro da expansão, como no caso de uma explosão. De outra manteira, existiria um centro do Universo, um ponto mais especial do que os outros. Mas esse ponto não existe.

O cosmo é muito democrático: todos os pontos são iguais. Mas o que causou o Big Bang?
Esta questão, que tradicionalmente era relacionada com a questão da "Primeira Causa", também foi revisada nos últimos anos. Até meados da década de 1980, era comum pensar que o Big Bang marcava o estágio inicial da expansão cósmica, uma época no passado remoto onde o cosmo era tão quente e denso que a matéria estava dissociada nos seus componentes mais básicos, as partículas elementares. Partindo disso, é de se esperar que a matéria à altas pressões e temperaturas expanda; ou melhor, que ela tenha provocado a expansão do espaço.

Quando se perguntava "Mas o que causou este estado inicial?", a resposta era meio vaga: a teoria que usamos para descrever o Universo, a teoria da relatividade geral de Einstein, não funciona nesses momentos iniciais.

Precisamos de uma nova teoria, que seja aplicável nessas condições extremas. Isto continua sendo verdade: não temos uma teoria quântica para explicar a gravidade. Mas a interpretação do Big Bang mudou.

Segundo as teorias atuais, o Universo passou por uma fase de expansão extremamente rápida, mais rápida do que a velocidade da luz. Isso é possível com a geometria do espaço, mesmo que a matéria não possa viajar mais rápido do que a luz. E o que causou essa expansão? Acredita-se que tenha sido um "campo escalar", um tipo de matéria hipotético que tem a incrível propriedade de provocar esse tipo de comportamento. Pode parecer mágica, mas não é.

Campos escalares são muito plausíveis. Por exemplo um de seus primos chamado campo de Higgs poderá ser descoberto em 2010 ou 2011 no LHC, o grande acelerador de partículas na fronteira da Suíça com a França.

Quando está fora de sua posição de equilíbrio, feito uma bola rolando uma ladeira, esse campo gera a expansão ultra-rápida do espaço. Ao descer, sua energia e pressão alimentam a expansão cósmica. Chegando perto do fim, o campo libera sua energia explosivamente, criando um mar de partículas de matéria. (O truque vem de E=mc2, que diz que é possível converter energia em matéria.)

O processo violento em que a matéria surge desse campo é como a maioria dos físicos hoje interpreta o Big Bang. Em outras palavras, o Big Bang não foi o começo de tudo! Mas então o que foi? Disso, falamos numa outra semana.

2012: O "fim" do mundo

Neutrinos sofrendo mutações? Darwin virou astrofísico?

No fim de semana passado, o filme "2012", dirigido pelo mestre do cinema-catástrofe Roland Emmerich (de "Independence Day" e "O Dia Depois de Amanhã"), explodiu nas telas mundo afora. Segundo o jornal L.A. Times, o faturamento estimado, só no primeiro fim-de-semana, foi de US$ 225 milhões.
 

Um dos maiores da história. Por que tanta gente quer ver o mundo acabar?
 

O casamento entre mitos de fim do mundo -no caso, um texto maia extremamente vago- e o poder dos meios de comunicação parece ser irresistível. O que estamos vendo, em grande escala, é a universalidade do medo. O mesmo que fazia as pessoas tremerem durante a Idade Média ou na cordilheira dos Andes quando surgia um cometa no céu, ou quando ocorria um eclipse total do Sol.
 

Tanto no passado quanto no presente, os céus estão cheios de deuses; e, pelo jeito, a maioria das pessoas ainda acredita que são eles que determinam se vamos ou não viver. Primeiro, tenho o dever de analisar a base científica do filme. Afinal, como disse um dos personagens, "com todas nossas máquinas e tecnologia, e os maias já haviam previsto isso tudo".
 

Será? A história começa no fundo de uma mina na Índia, onde cientistas analisam o fluxo de neutrinos vindos do Sol. Até aqui tudo bem, é isso mesmo o que ocorre. Existem vários laboratórios pelo mundo localizados em minas profundas. O maior deles é chamado Super-Kamiokande, no Japão. (http://en.wikipedia.org/wiki/Super-Kamiokande) Nas cavernas das minas, tubos fotomultiplicadores ultrassensíveis podem acusar a raríssima interação de um neutrino vindo do interior do Sol -uma profusão deles é produzida na fusão de hidrogênio em hélio que gera a energia solar- com moléculas de água em tanques gigantescos. Aliás, cerca de 1 trilhão desses neutrinos solares passa pelo seu corpo por segundo, sem que você se dê conta: por isso, são chamados de "partículas-fantasmas", capazes de atravessar paredes de aço de quilômetros de espessura como se não existissem.
 

A história fica absurda quando o cientista indiano explica ao americano que, de uns anos para cá, os neutrinos solares sofreram uma mutação e começaram a interagir intensamente com a matéria no interior da Terra.
 

Neutrinos sofrendo mutações? Feito bactérias? Darwin virou astrofísico? Não só isso, mas esses neutrinos misteriosamente não interagiam conosco ou com navios e aviões, só com o metal no interior da Terra, causando o seu rápido aquecimento. Neutrinos não sofrem mutações. As estrelas, centenas de bilhões delas só na nossa galáxia, vêm funcionando exatamente do mesmo modo há pelo menos 10 bilhões de anos sem esse tipo de anomalia. Cientificamente, o cenário de 2012 não faz o menor sentido.
 

Mas, como é um filme e não um documentário, não deveríamos esperar uma ciência precisa; disso, já desisti.

(Por coincidência, escrevi um roteiro junto com um colega no qual o Sol também entra em crise. A diferença é que, no nosso caso, a ciência é bem mais sólida. Infelizmente, os estúdios de Hollywood não parecem estar muito interessados.) O que podemos dizer desse medo apocalíptico para 2012?
 

Em termos concretos, que é uma fabricação. O Sol passa por ciclos, noa quais sua atividade oscila com um período de 11 anos. No máximo do ciclo, uma maior atividade magnética ocorre, e aumenta o número de manchas solares e de emissão de matéria. O próximo máximo é esperado para 2011. Ocorrerão algumas tempestades solares e, como é o caso a cada ciclo, algumas serão maiores, outras menores. Espero que as pessoas não confundam fantasia com realidade e entrem em pânico inutilmente.

Ver o céu é ver o passado

Onde podemos chegar observando a luz que viajou bilhões de anos até nós?

Dizer que olhar para o céu noturno é vislumbrar tudo o que existe é o mesmo que dizer que olhando para o mar vemos o que se passa embaixo d'água. Da nossa perspectiva limitada, no canto de uma galáxia que, por si só, abriga uns 300 bilhões de estrelas, o que vemos é muito pouco do que realmente está escondido na escuridão do céu noturno.
 

A olho nu, numa noite muito estrelada, vemos apenas alguns milhares de delas, nossas vizinhas, uma fração ínfima das que existem. Imagine mesmo que nem todos os planetas vemos a olho nu e muito menos suas luas; Urano só foi descoberto em 1781. Felizmente, o que não vemos com os olhos vemos com nosso instrumentos.

Hoje, temos muitas janelas para os céus, uma metáfora que usei há tempos nesta coluna. É bom lembrar que o espectro eletromagnético, isto é, o conjunto das várias radiações emitidas por átomos e moléculas quando os seus elétrons pulam de órbita, é muito mais amplo do que os nossos olhos enxergam. Somos criaturas do Sol, evoluímos e nos adaptamos à vida sob a tutela energética da nossa estrela-mãe. Portanto, nossos olhos se desenvolveram para ver principalmente na radiação dominante que vem do Sol, a luz visível.

Mas essa é só uma parte da história; existem muitos outros tipos de radiação, invisíveis aos olhos, mas nem por isso menos reais. O leitor conhece várias: os raios X, a radiação infravermelha, a ultravioleta, as micro-ondas, as ondas de rádio. A astronomia moderna não se limita aos telescópios tradicionais, que coletam a luz visível emitida por objetos distantes. Quando, por exemplo, olhamos para o Sol com instrumentos adequados, podemos vê-lo irradiando todas essas outras ondas eletromagnéticas.

Com o Telescópio Espacial Hubble, junto aos seus primos presos nos topos de montanhas terrestres, astrônomos visualizaram galáxias em estado bem primitivo, ainda bebês, à distâncias maiores do que treze bilhões de anos-luz daqui, quase na fronteira do que é possível ver. Vale lembrar que, ao olharmos para o céu noturno, estamos olhando para o passado; quanto mais longe o objeto, mais tempo para a sua luz chegar até nós.

Portanto, quando dizemos que um objeto está a 13 bilhões de anos-luz de distância, isso significa que a luz que vemos hoje saiu dele há 13 bilhões de anos. Como comparação, a idade da Terra é de 4,6 bilhões de anos, e a do universo de 13,8 bilhões de anos. Esses números mostram que essas galáxias existiam muito antes do nosso Sol, quando o Universo era ainda um infante de 800 milhões de anos.

Até onde podemos chegar? Infelizmente, nossas observações através do espectro eletromagnético esbarram numa barreira intransponível quando o universo tinha apenas 400 mil anos. Antes disso, as interações entre a matéria e a radiação eletromagnética eram tão intensas que estas não podiam viajar livremente pelo espaço. Para vermos algo dessa época a radiação tem de viajar de lá até nós; portanto, não podemos captar qualquer radiação anterior à essa época; o universo, nos seus primeiros 400 mil anos, era opaco a qualquer tipo de radiação eletromagnética.

Existe um outro tipo de radiação que, em princípio, nos permitiria "ver" até o Big Bang, ou quase: a radiação gravitacional, ondas emitidas por massas em movimento irregular. Várias "antenas" vêm tentando captar as primeiras ondas gravitacionais, por exemplo, vindas de buracos negros ou de colisões estelares. No futuro próximo, duas missões espaciais estão planejadas para atingir grande precisão; talvez, com elas possamos captar alguma informação oriunda dos primeiros instantes após a origem do universo.

40 anos de internet

Será que a tecnologia está redefinindo quem somos?

Faz 40 anos que os computadores de Leonard Kleinrock, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, e de Douglas Engelbart, do Instituto de Pesquisas na Universidade de Stanford, foram conectados por uma "linha especial" da Arpanet, um sistema de apenas quatro computadores que faziam parte de um projeto do Departamento de Defesa dos EUA.

Com o passar dos anos, o sistema exclusivo de tráfego de informação evoluiu, saiu dos laboratórios de cientistas para o público e hoje é conhecido como internet.

Não há dúvida de que a internet está transformando o mundo, de que vivemos em meio a uma revolução. A questão, ou uma delas, é que tipo de revolução é essa: será que a internet pode ser comparada, por exemplo, ao telefone ou ao carro, ou mesmo à imprensa de tipo móvel, que revolucionou o livro? Ou será que ela pertence a outra classe de tecnologia, que não só transforma a sociedade mas que vai além, redefinindo quem somos?

A questão é complicada, difícil até de ser formulada. O telefone e o carro transformaram o modo como as pessoas se comunicavam, iam ao trabalho, viajavam, viam o mundo. Como toda tecnologia que se torna de uso público, primeiro começaram pequenos, com alcance limitado: eram poucas as linhas telefônicas e as estradas.

Aos poucos, as coisas foram crescendo e, em meados do século 20, telefones e estradas estavam pelo mundo todo. Uma diferença bem importante é que a internet, por ser acessível por computadores, é bem mais aberta aos jovens. Telefones celulares também; os jovens têm a sua privacidade, o seu espaço virtual separado do dos pais e irmãos. A comunicação é tão fácil e rápida que chega a tornar o contato direto, em carne e osso, desnecessário.

Talvez seja uma preocupação dos meus leitores mais velhos, que, como eu, nutriam as amizades no campo real e não por meio de sites como Facebook e Twitter, mas será que a internet nos fará desaprender como nos relacionar diretamente com outros seres humanos?

Deixando esse tipo de preocupação de lado, se olharmos para a história da civilização, veremos que podemos contá-la como uma história da tecnologia. À medida que novas tecnologias foram sendo desenvolvidas, do controle do fogo e da rotação de terra na agricultura até a roda, o arado e os transistores e semicondutores usados em aparelhos eletrônicos, nossa história foi, em grande parte, determinada pelas nossas máquinas. Valores e interesses mudam, e visões de mundo se transformam de acordo com nossos instrumentos.

O Homo habilis, nosso ancestral que usou ferramentas pela primeira vez, evoluiu rumo aoHomo sapiens e, agora, este se transforma no Homo conectus. Será que nossos avanços tecnológicos são, hoje, a principal mola da nossa evolução como espécie? Nesse caso, será que a tecnologia está redefinindo o que significa ser humano?

Descontando uma grande devastação biológica, como uma epidemia de proporções globais ou um cataclismo climático ou ecológico, somos donos da nossa evolução: nossa transformação como espécie ocorre muito menos devido a mutações aleatórias e ao processo de seleção natural do que, por exemplo, devido a um maior intercâmbio racial, à melhor alimentação e aos avanços da medicina, à integração de tecnologias diversas com o corpo (marca-passos, órgãos e membros artificiais) e com a mente (drogas que mudam nossas emoções, implantes nos olhos e ouvidos, chips no cérebro).

A internet talvez represente uma nova fronteira, a da integração coletiva da humanidade a um nível sem precedentes. Se não no mundo real, ao menos no virtual.