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O Rio Colorado é uma fonte vital de água no Oeste dos Estados Unidos, fornecendo água potável para casas e irrigação para fazendas em sete estados, mas a bacia está sob crescente pressão das mudanças climáticas e da seca. Uma nova ferramenta computacional desenvolvida por uma equipe de pesquisa, liderada por cientistas da Penn State, pode ajudar a região a se adaptar a um futuro complexo e incerto.
A ferramenta deles, a Framework for Narrative Storylines and Impact Classification (FRNSIC), pode ajudar os tomadores de decisão a explorar muitos futuros plausíveis e identificar histórias de cenários consequentes — ou descrições de como futuros críticos podem parecer — para ajudar os planejadores a lidar melhor com as incertezas e impactos apresentados pelas mudanças climáticas. Eles relataram suas descobertas em 19 de setembro no periódico O futuro da Terra.
“Uma das maneiras pelas quais estados como o Colorado estão se preparando para o futuro é fazendo planos de como as coisas podem evoluir com base na ciência disponível e nas contribuições de várias partes interessadas”, disse Antonia Hadjimichael, professora assistente no Departamento de Geociências da Penn State e autora principal do estudo. “Este processo de planejamento de cenários reconhece que o planejamento para o futuro vem com muitas incertezas sobre o clima e as necessidades de água. Então, os planejadores têm que considerar diferentes possibilidades, como um cenário de alto aquecimento ou baixo aquecimento.”
Hadjimichael disse que tanto a comunidade científica quanto os tomadores de decisão ao redor do mundo frequentemente recorrem a cenários para descrever como as condições podem ser no futuro, mas essa abordagem pode considerar apenas algumas possibilidades e desconsiderar outras alternativas.
Essas abordagens de planejamento de cenários geralmente apresentam um número relativamente pequeno de cenários — por exemplo, como as condições de seca podem parecer sob diferentes níveis de aquecimento — e podem não conseguir capturar a complexidade de todos os fatores envolvidos.
Alternativamente, os cientistas usam uma técnica chamada modelagem exploratória, onde os modelos simulam milhares a milhões de futuros possíveis para descobrir quais são consequentes. Mas essa abordagem geralmente não é prática para uso por tomadores de decisão, disseram os cientistas.
“Queríamos fornecer algo no meio”, disse Hadjimichael. “Queríamos criar algo que unisse os dois — que considerasse as complexidades, mas também as reduzisse a algo que fosse um pouco mais acionável e um pouco menos assustador.”
A ferramenta deles, FRNSIC, usa modelagem exploratória primeiro para investigar um grande número de condições futuras plausíveis hipotéticas. Ela então usa esses dados para classificar e identificar histórias relevantes e localmente significativas, disseram os cientistas.
“Nossa abordagem essencialmente explora impactos futuros plausíveis e então diz, ‘para esta parte interessada, esta é a história que mais importaria — e então para esta outra parte interessada, há uma história diferente com a qual ela deveria se preocupar”, disse Hadjimichael. “Está adicionando um pouco mais de pluralismo e um pouco mais de nuance em como os cenários de planejamento são estabelecidos.”
Na bacia do Rio Colorado, os tomadores de decisão enfrentam um conjunto complexo de fatores, incluindo como fornecer água suficiente para populações e agricultores em crescimento, ao mesmo tempo em que garantem que seu estado não esteja usando mais do que sua parcela permitida do fluxo do rio, disse Hadjimichael.
“O problema é que não há um único critério que capture todos e com o que eles se importam”, ela disse. “Talvez você tenha uma fazenda muito grande, e talvez eu tenha uma fazenda muito pequena. E talvez cultivemos coisas diferentes. É difícil usar um único fator para descobrir cenários que nos fariam todos felizes, ou nos fariam todos infelizes.”
As histórias produzidas pelo FRNSIC podem ser usadas em trabalhos futuros na bacia do Rio Colorado — por exemplo, como eventos de seca são impactados quando as populações se adaptam e fazem mudanças.
“Isso permite que os formuladores de políticas explorem diferentes estados do mundo e ajuda a revisar como diferentes intervenções podem afetar a bacia sob cada enredo”, disse Hadjimichael. “Esses cenários de seca podem ser usados para iluminar consequências potenciais e, portanto, ser usados em negociações ou ao pedir a contribuição das partes interessadas.”
Também contribuíram Patrick Reed, professor da Universidade Cornell; Julianne Quinn, professora assistente da Universidade da Virgínia; e Chris Vernon, cientista geoespacial, e Travis Thurber, engenheiro de software do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico.
O Departamento de Energia dos EUA, Escritório de Ciência, como parte da pesquisa em Dinâmica Multissetorial, no Programa de Modelagem de Sistemas Ambientais e da Terra apoiou esta pesquisa.
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