O mapa reproduzido abaixo representa as emissões de CO2 no mundo em 2010

Artigo originalmente em inglês publicado no CarbonBrief. Confira o artigo original aqui

No total, os humanos lançaram cerca de 2.500 bilhões de toneladas de CO2 (GtCO2) na atmosfera desde 1850, deixando menos de 500 GtCO2 do orçamento de carbono restante para ficar abaixo de 1,5 ° C do aquecimento.

Isso significa que, no final de 2021, o mundo coletivamente terá queimado 86% do orçamento de carbono para uma probabilidade de 50-50 de ficar abaixo de 1,5 C, ou 89% do orçamento para uma probabilidade de dois terços.

Neste artigo, o Carbon Brief analisa a responsabilidade nacional pelas emissões históricas de CO2 de 1850-2021, atualizando a análise publicada em 2019.

Pela primeira vez, a análise inclui as emissões de CO2 do uso da terra e da silvicultura, além das de combustíveis fósseis, o que altera significativamente as dez primeiras.

Em primeiro lugar no ranking, os EUA liberaram mais de 509 GtCO2 desde 1850 e são responsáveis ​​pela maior parcela das emissões históricas, mostra a análise do Carbon Brief, com cerca de 20% do total global.

A China ocupa um segundo lugar relativamente distante, com 11%, seguida pela Rússia (7%), Brasil (5%) e Indonésia (4%). Este último par está entre os 10 maiores emissores históricos, devido ao CO2 de suas terras.

Enquanto isso, grandes nações pós-coloniais europeias, como Alemanha e Reino Unido, respondem por 4% e 3% do total global, respectivamente, sem incluir as emissões estrangeiras sob o domínio colonial.

Esses totais nacionais são baseados nas emissões territoriais de CO2, refletindo onde as emissões ocorrem. Além disso, a análise examina o impacto da contabilidade das emissões com base no consumo, a fim de refletir o comércio de bens e serviços intensivos em carbono. Essas contas só estão disponíveis nas últimas décadas, embora o comércio tenha influenciado os totais nacionais ao longo da história moderna.

A análise então explora os números em relação à população, onde países como China e Índia caem no ranking. Notavelmente, as classificações per capita dependem fortemente da metodologia usada e – ao contrário das emissões cumulativas, em geral – esses números não se relacionam diretamente com o aquecimento.

Finalmente, este artigo apresenta uma explicação detalhada dos dados por trás da análise, de onde vêm e como foram agrupados, incluindo suposições, incertezas e mudanças nas fronteiras.

Por que o CO2 cumulativo é importante

Existe uma relação direta e linear entre a quantidade total de CO2 liberado pela atividade humana e o nível de aquecimento na superfície da Terra. Além disso, o momento em que uma tonelada de CO2 é emitida tem apenas um impacto limitado na quantidade de aquecimento que acabará por causar.

Isso significa que as emissões de CO2 de centenas de anos atrás continuam a contribuir para o aquecimento do planeta – e o aquecimento atual é determinado pelo total acumulado de emissões de CO2 ao longo do tempo.

Esta é a base científica para o balanço de carbono, a quantidade total de CO2 que pode ser emitida para ficar abaixo de qualquer limite dado nas temperaturas globais.

A ligação entre as emissões cumulativas e o aquecimento é medida pela “resposta climática transitória às emissões cumulativas” (TCRE), estimada pelo último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) em 1,65C por 1.000 bilhões de toneladas de carbono (0,45C por 1,000GtCO2).

A análise da Carbon Brief para este artigo mostra que os humanos emitiram cerca de 2.504 GtCO2 na atmosfera desde 1850, um valor que se alinha com os apresentados pelo IPCC e pelo Global Carbon Project, um esforço internacional para quantificar as emissões e sumidouros de carbono a cada ano.

Com base no TCRE, essas emissões cumulativas de CO2 correspondem a um aquecimento em torno de 1,13C – e as temperaturas em 2020 atingiram cerca de 1,2C acima dos níveis pré-industriais.

(Este artigo não considera as emissões de gases de efeito estufa não-CO2 ou aerossóis, que são predominantemente de curta duração e, portanto, não se acumulam ao longo do tempo da mesma forma que o CO2. O impacto de aquecimento dos gases não-CO2 é aproximadamente equilibrado pelo resfriamento de aerossóis.)

O gráfico abaixo mostra a rapidez com que as emissões globais de CO2 aumentaram nos últimos 70 anos. Ele também destaca a divisão entre as emissões de CO2 de combustíveis fósseis e cimento, mostradas em cinza, em comparação com as do uso da terra, mudança no uso da terra e silvicultura (LULUCF, verde).

https://cbhighcharts2021.s3.eu-west-2.amazonaws.com/climate-justice/cumulative-emissions/land-use-fossil-emissions.html

Em nível global, as emissões do uso da terra e da silvicultura permaneceram relativamente consistentes nos últimos dois séculos. Eles totalizavam cerca de 3GtCO2 em 1850 e estão em cerca de 6GtCO2 hoje, apesar das enormes mudanças nos padrões regionais de desmatamento ao longo do tempo.

(Um aumento visível em 1997 foi causado por incêndios florestais generalizados na Indonésia e outras partes da Ásia, posteriormente descritos como um “desastre ecológico sem precedentes”.)

Em contraste, as emissões de combustíveis fósseis dobraram nos últimos 30 anos, quadruplicaram nos últimos 60 anos e aumentaram quase 12 vezes no século passado. O 0.2GtCO2 liberado em 1850 equivale a apenas meio por cento dos cerca de 37GtCO2 que provavelmente será emitido em 2021.

No entanto, embora a grande maioria das emissões de CO2 hoje seja proveniente da queima de combustíveis fósseis, a atividade humana, como o desmatamento, tem contribuído significativamente para o total acumulado.

A mudança no uso da terra e a silvicultura adicionaram cerca de 786 GtCO2 durante 1850-2021, totalizando quase um terço do total acumulado, com os dois terços restantes (1.718 GtCO2) de combustíveis fósseis e cimento.

Em termos de atribuição de responsabilidade nacional pelo aquecimento atual, é, portanto, impossível ignorar a importante contribuição das emissões de CO2 devido à mudança no uso da terra e silvicultura.

Juntas, as emissões cumulativas entre 1850-2021 somam cerca de 86% do orçamento de carbono para uma chance uniforme de ficar abaixo de 1,5 ° C, ou 89% do orçamento para uma chance de dois terços.

À medida que as emissões aumentaram, o orçamento de carbono foi usado em um ritmo acelerado, com metade do total acumulado desde 1850 sendo liberado apenas nos últimos 40 anos.

Desde o início de 2022, o orçamento restante de 1,5 C (50% de probabilidade) seria usado em 10 anos, se as emissões anuais permanecerem nos níveis atuais – e o orçamento para uma probabilidade de dois terços de ficar abaixo de 1,5 C duraria apenas sete anos.

Responsabilidade nacional por emissões históricas

A questão de quem é responsável por usar o orçamento de carbono é claramente crucial no contexto dos debates sobre justiça climática. Ele fala sobre a responsabilidade de lidar com o impacto da mudança climática até o momento – bem como sobre quem deve fazer o máximo para evitar um aquecimento maior.

No entanto, atribuir responsabilidades está longe de ser simples. A análise da Carbon Brief visa principalmente as emissões territoriais nacionais cumulativas, uma vez que é assim que os dados disponíveis são apresentados.

(Abordagens alternativas são discutidas mais adiante no artigo.)

Em termos gerais, as alocações nacionais cumulativas dão “responsabilidade” pelas emissões históricas ao país moderno que ocupa o território que emitiu no passado. Claramente, a mudança de propriedade territorial e a unificação e dissolução de países complica as coisas (veja abaixo).

Com base nisso – e incluindo todas as fontes humanas de CO2 – a animação acima mostra pela primeira vez os países mais responsáveis ​​pelas emissões históricas à medida que se acumulam durante 1850-2021.

Cada barra, marcada com uma bandeira nacional contemporânea, representa as emissões cumulativas de um país ao longo do tempo e é codificada por cores por região do mundo, de acordo com o mapa no canto superior direito.

O ano e o tamanho do orçamento de carbono restante para 1,5 ° C à medida que vai sendo usado ao longo do tempo são indicados no canto inferior direito.

A história das emissões nacionais de CO2 também é uma história de desenvolvimento. Embora as posições em mudança nas classificações se relacionem a uma infinidade de fatores, alguns temas gerais emergem.

Nas primeiras décadas da linha do tempo, as emissões globais de CO2 foram dominadas por mudanças no uso da terra e silvicultura, e isso se reflete no top 10 mostrado na animação.

Nesse período, os maiores emissores eram principalmente nações geograficamente extensas que cortavam suas florestas temperadas para fins agrícolas e para combustível, como os EUA, Rússia e China.

Nos Estados Unidos, por exemplo, uma onda de colonos se espalhou pelo continente de leste a oeste, seguindo seu “destino manifesto” e limpando terras para a agricultura à medida que avançavam.

Ao mesmo tempo, alguns países europeus (que haviam limpado amplamente suas terras para a agricultura antes de 1850) começam a subir no ranking porque estavam no meio da industrialização movida a carvão, incluindo França, Alemanha e – acima de tudo – Reino Unido .

Embora esses países tenham reduzido significativamente suas emissões nas últimas décadas, eles permanecem entre os contribuintes mais importantes para o aquecimento histórico hoje.

As nações com florestas tropicais do Brasil e da Indonésia também estavam sendo desmatadas no final do século 19 e no início do século 20 por colonos que cultivavam borracha, tabaco e outras culturas comerciais. Mas o desmatamento começou “para valer” por volta de 1950, incluindo a pecuária, extração de madeira e plantações de óleo de palma.

Os Estados Unidos permanecem na primeira posição por suas emissões cumulativas de CO2 ao longo da série do tempo, já que seu desenvolvimento continuou primeiro com o uso generalizado de carvão e, em seguida, com o advento do automóvel.

No final de 2021, os EUA terão emitido mais de 509 GtCO2 desde 1850. Em 20,3% do total global, esta é de longe a maior parcela e está associada a cerca de 0,2 ° C de aquecimento até o momento.

Isso é mostrado no gráfico abaixo, que também divide o total acumulado de cada país em emissões do uso de combustível fóssil (cinza) ou da mudança no uso da terra e silvicultura (verde).

https://cbhighcharts2021.s3.eu-west-2.amazonaws.com/climate-justice/cumulative-emissions/cumulative-emissions.html

Em segundo lugar está a China, com 11,4% das emissões acumuladas de CO2 até o momento e cerca de 0,1 ° C de aquecimento. Embora a China tenha tido altas emissões relacionadas ao solo, seu rápido boom econômico movido a carvão desde 2000 é a principal causa de sua posição atual.

(Consulte a metodologia para obter mais informações sobre o uso de carvão pré-industrial da China.)

A produção de CO2 da China mais do que triplicou desde 2000, ultrapassando os EUA e se tornando o maior emissor anual do mundo, responsável por cerca de um quarto do total anual atual.

A Rússia está em terceiro lugar, com cerca de 6,9% das emissões globais cumulativas de CO2, seguida pelo Brasil (4,5%) e pela Indonésia (4,1%). Notavelmente, o gráfico acima mostra como o último par está no top 10 em grande parte como resultado de suas emissões de desmatamento, apesar dos totais relativamente baixos do uso de combustíveis fósseis.

A Alemanha, em sexto lugar com 3,5% das emissões cumulativas graças à sua indústria de energia dependente do carvão, ilustra como os setores terrestres de alguns países se tornaram sumidouros cumulativos de CO2 em vez de fontes, à medida que as árvores voltaram às áreas anteriormente desmatadas.

(Observe que os dados usados ​​para este artigo são baseados na abordagem científica para contabilizar as emissões do uso da terra, que difere daquela usada nos inventários oficiais submetidos à ONU. A diferença, que se relaciona com o que é contado como “humano ”Versus fonte ou sumidouro“ natural ”de CO2, foi explorado em um post convidado do Carbon Brief publicado no início deste ano.)

A Índia está em sétimo lugar no ranking, com 3,4% do total acumulado – logo acima do Reino Unido, com 3,0% – como resultado de uma maior contribuição da mudança no uso da terra e da silvicultura.

O Japão com 2,7% e o Canadá, com 2,6%, fecham os 10 maiores contribuintes para as emissões históricas. As emissões de transporte internacional da aviação e do transporte marítimo, que quase sempre são excluídas dos inventários e metas nacionais, ficariam em 11º lugar na lista, se vistas como uma “nação”.

Emissões de consumo cumulativas

Um argumento comum em conversas sobre justiça climática é que certos países reduziram suas emissões territoriais em casa, mas continuam a depender de bens com alto teor de carbono importados do exterior.

As contas de emissões baseadas no consumo atribuem total responsabilidade a quem utiliza os produtos e serviços prestados com energia fóssil, tendendo a reduzir o total para grandes exportadores, como a China.

Existem desafios práticos para a coleta de tais contas, que dependem de tabelas detalhadas de negociação. Como tal, eles estão disponíveis apenas para os anos desde 1990, embora o comércio internacional de produtos intensivos em carbono tenha ocorrido ao longo da história moderna.

Apesar dessas limitações, é possível examinar o impacto do CO2 comercializado nas emissões cumulativas dos países, conforme mostrado no gráfico abaixo. As barras cinza mostram as emissões nacionais cumulativas em uma base territorial, com os pedaços cinza claro indicando CO2 associado às exportações e os pedaços vermelhos representando as emissões embutidas em bens e serviços importados.

Notavelmente, os 19 principais países de acordo com suas emissões de consumo cumulativas são iguais aos 19 principais em uma base territorial – e nenhum dos 10 primeiros muda de posição no ranking. Isso apesar de alguns países agora terem uma pegada de CO2 muito maior do que seu total territorial.

https://cbhighcharts2021.s3.eu-west-2.amazonaws.com/climate-justice/cumulative-emissions/traded-co2.html

Embora as principais classificações não mudem como resultado do uso de contas de emissões baseadas no consumo, a mudança aumenta a parcela de responsabilidade atribuída às nações ricas.

Os EUA e o Japão ganham 0,3 pontos percentuais cada um do total acumulado global, enquanto a Alemanha e o Reino Unido somam 0,2 pontos cada, enquanto a participação da China cai 1,1 pontos e a da Rússia 0,5.

Observe que a contabilidade do consumo usada aqui inclui apenas CO2 de combustíveis fósseis e cimento, portanto, os totais cumulativos do Brasil e da Indonésia quase não mudam.

Observe também que a indisponibilidade de contas baseadas no consumo anteriores a 1990 significa que o comércio intensivo de carbono anterior foi excluído da análise. O Reino Unido, como a “oficina do mundo” original no século 19, exportou grandes volumes de bens intensivos em energia e carbono.

Outras nações em processo de industrialização, como os Estados Unidos e a Alemanha, fizeram o mesmo, desempenhando, como diz um jornal de 2017, um papel semelhante ao da China hoje:

“Hoje, a China é frequentemente vista como a oficina do mundo, produzindo grandes quantidades de bens de consumo baratos para terceiros. Há um século, a Grã-Bretanha e a Alemanha (junto com os Estados Unidos) desempenharam um papel semelhante tanto para a Europa quanto globalmente. ”

Em 1890, quase 20% do uso de energia do Reino Unido estava relacionado a produtos exportados, o que significa que uma proporção semelhante de suas emissões de CO2 teria sido alocada no exterior com base na contabilidade do consumo.

A contabilidade baseada no consumo ainda não resolve totalmente a questão da responsabilidade pelas emissões, no entanto, dado que ambos os lados de uma relação comercial provavelmente terão ganhos financeiros.

No contexto moderno, apenas um lado dessa relação tem total soberania sobre as atividades emissoras de CO2 envolvidas – embora fosse uma história diferente sob o domínio colonial histórico.

Uma terceira abordagem é tornar os produtores de combustíveis fósseis responsáveis ​​pelo CO2 liberado quando seu carvão, óleo ou gás são queimados. Essa ideia é frequentemente mencionada em relação às “emissões de escopo 3” das empresas de petróleo, ou quando se discute os principais exportadores de combustíveis fósseis, como a Austrália.

No entanto, as emissões nacionais com base na produção não estão disponíveis atualmente e, sem uma contabilidade cuidadosa, isso poderia causar a dupla contagem do CO2 produzido em um local e usado em outro.

Emissões cumulativas per capita

A ideia de responsabilidade nacional tem outras questões, incluindo o tamanho, a riqueza e a intensidade de carbono desiguais das populações atuais, bem como das gerações anteriores.

Essas questões se aplicam dentro e entre os países. Além disso, os próprios países são construções humanas um tanto arbitrárias, resultantes de acidentes históricos, geográficos e políticos. Com fronteiras alternativas, a classificação das responsabilidades históricas pode parecer muito diferente.

Uma maneira de tentar desvendar isso é normalizar as contribuições dos países para as emissões cumulativas de CO2 de acordo com suas populações relativas.

Ao contrário das emissões históricas cumulativas, que se relacionam diretamente com o aquecimento atual, esses números per capita não são imediatamente relevantes para o clima, explica o professor Pierre Friedlingstein, professor de modelagem matemática de sistemas climáticos da Universidade de Exeter. Ele disse ao Carbon Brief:

“O que importa para a atmosfera e o clima são as emissões cumulativas de CO2. Embora as emissões per capita cumulativas sejam interessantes, não devem ser interpretadas como partes de responsabilidade do país porque não são diretamente relevantes para o clima. Você teria que multiplicar pela população do país para fazer essa ligação com o aquecimento. ”

Outra maneira de pensar sobre isso é observar que os pequenos países com altas emissões per capita ainda são relativamente sem importância para o aquecimento geral. Por esse motivo, a tabela abaixo exclui países com população atual inferior a 1 milhão de pessoas. (Isso remove países como Luxemburgo, Guiana, Belize e Brunei.)

A análise da Carbon Brief para este artigo aborda a questão de contabilizar o tamanho relativo da população de duas maneiras diferentes. Essas abordagens apresentam resultados nitidamente diferentes, destacando o desafio de interpretar as emissões per capita cumulativas.

A primeira abordagem pega as emissões cumulativas de um país em cada ano e as divide pelo número de pessoas que viviam no país na época, atribuindo implicitamente a responsabilidade pelo passado aos que vivem hoje. A tabela abaixo à esquerda mostra os 20 principais países nesta base, em 2021.

A segunda abordagem pega as emissões per capita de um país em cada ano e as soma ao longo do tempo, com o resultado, a partir de 2021, mostrado na tabela, abaixo à direita. Isso dá igual peso às emissões per capita das populações do passado e dos dias atuais.

Talvez o impacto mais notável da contabilização da população seja a ausência, na tabela acima, de vários dos dez primeiros para as emissões cumulativas em geral, a saber, China, Índia, Brasil e Indonésia.

Embora esses países tenham feito grandes contribuições para as emissões cumulativas globais, eles também têm grandes populações, tornando seu impacto por pessoa muito menor. Na verdade, esses quatro países representam 42% da população mundial, mas apenas 23% das emissões cumulativas de 1850-2021.

Em contraste, o restante dos 10 primeiros, ou seja, EUA, Rússia, Alemanha, Reino Unido, Japão e Canadá, respondem por 10% da população mundial, mas 39% das emissões cumulativas.

Isso se reflete na ponderação pelas populações atuais, na tabela acima à esquerda, onde o Canadá ocupa o primeiro lugar, seguido por Estados Unidos, Estônia, Austrália, Trinidad e Tobago e Rússia.

Para os países maiores nesta lista, suas classificações refletem combinações de altas taxas de desmatamento durante os séculos 19 e meados do século 20 – geralmente quando as populações eram muito mais baixas – junto com o alto uso de combustível fóssil per capita nas décadas mais recentes.

Para outros, as razões são menos óbvias. A Estônia, por exemplo, há muito depende das areias betuminosas para a maior parte de suas necessidades de energia, o que significa que tem altas emissões anuais per capita. O governo da Estônia se comprometeu a eliminar a produção de areias betuminosas até 2040.

(Observe que, como um ex-estado soviético, as emissões da Estônia antes de 1991 são estimadas de acordo com sua participação no total da URSS naquela época, o que significa que há mais incerteza do que para a maioria dos outros países. Consulte as seções de metodologia abaixo para obter mais detalhes.)

Trinidad e Tobago, um país insular caribenho com apenas 1,4 milhão de habitantes, tem uma classificação elevada graças à sua grande indústria de petróleo e gás, que também alimenta um setor considerável de produtos químicos.

Passando para a classificação per capita cumulativa na tabela, acima à direita, a lista é bem diferente, embora mais uma vez coloque Canadá, Austrália e Estados Unidos em posições de destaque.

A Nova Zelândia está no topo desta lista devido ao extenso desmatamento durante o século 19, quando grande parte de sua floresta nativa Kauri foi desmatada por sua valiosa madeira. A minúscula população do país na época, conseqüentemente, tinha emissões anuais per capita muito altas, com o total acumulado em 1900 representando cerca de dois terços do total acumulado até os dias atuais.

Outros países nesta lista como resultado de emissões de desmatamento incluem Gabão, Malásia e República do Congo, bem como várias nações sul-americanas.

Em termos de atribuição de “responsabilidade” por essas emissões, isso novamente levanta questões difíceis relacionadas à colonização e à extração de recursos naturais por colonos estrangeiros.

Metodologia: Dados fósseis

Os cientistas têm feito estimativas das emissões globais de CO2 por mais de um século, com o geoquímico sueco Arvid Högbom fazendo o que se acredita ser a primeira tentativa em 1894.

Em uma tradução de Robbie Andrew, pesquisador sênior do Centro de Pesquisa Climática Internacional (CICERO) na Noruega, Högbom descreve como ele chegou a essa estimativa:

“A atual produção global de carvão duro é em números redondos 500 milhões de toneladas por ano, ou 1 tonelada por km2 da superfície da Terra. Transformado em CO2, esta quantidade de carvão representa aproximadamente uma milésima parte do CO2 total do ar. ”

De acordo com Andrew, o trabalho de Högbom implicava emissões globais de CO2 da queima de carvão de cerca de 1,8 GtCO2 em 1890. Apesar de ser claramente bastante aproximado, este primeiro esforço foi notavelmente próximo da estimativa contemporânea de emissões de carvão na época, cerca de 1,3 GtCO2.

O artigo de Högbom ajudou a inspirar o trabalho seminal de 1896 de Svante Arrhenis, o primeiro a prever que a mudança dos níveis de CO2 atmosférico poderia alterar substancialmente a temperatura da Terra.

Ao longo dos anos, os cientistas desenvolveram várias séries temporais estimando as emissões de CO2 da queima de combustíveis fósseis e, embora não se alinhem perfeitamente, eles concordam em alguns pontos percentuais.

Os dados para este artigo são extraídos de uma longa lista de fontes. A primeira são as estimativas das emissões históricas nacionais de CO2 provenientes de combustíveis fósseis e da produção de cimento, desenvolvidas pelo Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC) dos Estados Unidos e adaptadas pelo Global Carbon Project.

Os números do CDIAC, agora mantidos e atualizados pelo Appalachian Energy Center da Appalachian State University, vão de 1750 até os dias atuais.

As estimativas históricas de CO2 fóssil baseiam-se em uma metodologia desenvolvida em 1984 e desde então aprimorada. Em termos gerais, ele usa registros de produção, comércio e uso de combustível fóssil, bem como estimativas da quantidade de CO2 liberado quando um determinado peso de carvão, óleo ou gás é queimado.

Conceitualmente, esta é a maneira que Högbom fez sua primeira estimativa das emissões globais de CO2 – e uma versão mais sofisticada dessa abordagem ainda é usada para estimar as emissões contemporâneas hoje.

Gregg Marland, um dos principais autores da série do tempo CDIAC, que tem trabalhado nos números por décadas, disse ao Carbon Brief:

“Acho que a maioria das pessoas não reconhece que as emissões de CO2 raramente são realmente medidas em qualquer lugar, mas sim estimadas a partir dos melhores dados disponíveis sobre a quantidade de combustível fóssil produzida e o que fazemos com ele.”

Andrew escreve:

“Como as emissões de CO2 dos combustíveis fósseis estão em grande parte conectadas com a energia, que é um grupo de commodities estreitamente rastreado com seu papel crítico na atividade econômica, há uma abundância de dados subjacentes que podem ser usados ​​para estimar as emissões.”

No geral, Marland diz: “Estamos bastante confortáveis ​​com as estimativas básicas das emissões globais de CO2, mas a incerteza pode ser muito grande para alguns países nos estágios iniciais do conjunto de dados”. Ele disse ao Carbon Brief:

“aqui estão os dados sobre o uso e processamento de combustíveis fósseis até 1751. Os dados levam algum processamento e não são perfeitos, mas permitem uma história bastante boa … A construção de estimativas para os primeiros anos é facilitada por dois fatos: em diante, havia apenas alguns países queimando combustíveis fósseis e a taxa de crescimento é tal que a grande maioria das emissões globais ocorreu durante as décadas mais recentes. ”

Uma questão óbvia que surge dos dados é por que a China, com uma população de cerca de 400 milhões de pessoas mesmo em 1850, deveria ser registrada como tendo zero emissões da queima de combustível fóssil até por volta da virada do século XX.

Acredita-se que a China use carvão há milhares de anos, com um relato sugerindo que ela queimava centenas de milhares de toneladas por ano para produzir ferro já no século XI.

No entanto, foi dito que o uso do carvão era altamente localizado devido ao alto custo de transporte, e alguns centros de ferro desabaram após a invasão mongol. A China permaneceu predominantemente dependente de combustível de madeira, causando desmatamento generalizado. Em um artigo de 2004, o historiador de energia Vaclav Smil escreve:

“Em 1900, vários países europeus eram quase completamente energizados pelo carvão – mas o uso de energia na China rural durante o último ano da dinastia Qing (1911) diferia pouco do estado que prevalecia no interior da China 100 ou 500 anos antes.”

“O carvão [uso na China] é difícil de quantificar antes de 1900”, observa outro banco de dados de uso histórico de energia em todo o mundo, compilado pelo Prof Paolo Malanima e hospedado pelo Centro de História e Economia da Universidade de Harvard. No entanto, esses dados corroboram os números fornecidos pelo CDIAC.

Marland disse ao Carbon Brief:

“Parece-me improvável que tenha havido um grande uso de carvão [na China] que não esteja representado em alguns dos dados históricos que usamos.”

Metodologia: Linha de base industrial

A análise da Carbon Brief para este artigo começa em 1850, porque isso coincide com a definição do IPCC do período de linha de base pré-industrial de 1850-1900 e porque os dados sobre as emissões nacionais do uso da terra e silvicultura não estão disponíveis antes de 1850 (veja abaixo).

De acordo com os números do CDIAC, apenas um punhado de países emitia CO2 significativo da queima de combustível fóssil antes de 1850 – e muitos tiveram totais desprezíveis até meados do século XX.

Portanto, a partir de 1850 exclui apenas 3,8 GtCO2 das emissões de combustíveis fósseis lançadas durante o século de 1750-1850, cerca de 0,2% do total emitido em todo o período de 1750-2021.

Do total anterior a 1850, quase três quartos (2,8 GtCO2) eram do Reino Unido. Estender a análise até 1750 adicionaria 0,1 pontos percentuais à participação do Reino Unido nas emissões cumulativas globais.

O trabalho do CDIAC também é usado nas séries do tempo históricas publicadas pelo Global Carbon Project (GCP), que foram agregadas

Uma diferença fundamental do CDIAC é que o GCP agrega e desagrega as emissões nacionais de acordo com as entidades geográficas modernas, unindo a Alemanha Oriental e Ocidental em uma única unidade.

Da mesma forma, enquanto o CDIAC relata as emissões da Tchecoslováquia como um único país até sua separação em Tcheca e Eslováquia depois de 1991, o GCP relata números para os dois países constituintes ao longo da série do tempo. Essa divisão é baseada nas quotas de emissões devidas à República Tcheca e Eslováquia, no momento da partição em 1991, com essas quotas projetadas para trás no tempo.

O GCP usa a mesma abordagem para países da ex-União Soviética, enquanto o CDIAC relata dados para a URSS de 1830-1991 e para os estados independentes depois disso.

Esta é claramente uma abordagem rudimentar, que aumenta as outras fontes de incerteza nos dados – e, portanto, as classificações relativas desses países não devem ser interpretadas de forma exagerada.

No entanto, a fim de rastrear as emissões cumulativas ao longo do tempo, a análise do Carbon Brief usa o relatório do GCP de emissões nacionais, em vez das mudanças nas definições de país usadas pelo CDIAC.

Metodologia: Emissões do uso da terra

As emissões nacionais de CO2 estimadas do uso da terra, mudança no uso da terra e silvicultura (LULUCF) são a média de duas fontes de dados, nomeadamente Houghton e Nassikas (2017, doravante “HN”) e Hansis et al (2015, “AZUL”).

Versões atualizadas desses conjuntos de dados, cobrindo 1850-2019 e usando rotulagem de país harmonizada, foram compartilhadas com o Carbon Brief por uma das autoras, a Prof Julia Pongratz, diretora do departamento de geografia da Ludwig-Maximillians University Munich.

Ambos os conjuntos de dados derivam de “modelos de contabilidade”, que, em termos simples, registram mudanças no solo e nos estoques de carbono acima do solo ao longo do tempo, com base nos níveis agregados de mudanças no uso da terra.

Richard Houghton, cientista sênior emérito do Woodwell Climate Research Center e autor principal da série temporal HN, explica o conceito ao Carbon Brief:

“Calculamos as emissões anuais de mudanças no uso da terra com um modelo de contabilidade e dois tipos de dados. O primeiro tipo reconstrói ÁREAS de terras agrícolas, pastagens, florestas e outras terras. O segundo tipo de dados são os dados CARBON. Quanto carbono está na vegetação e nos solos de diferentes tipos de ecossistemas e como esses estoques mudam como resultado da mudança no uso da terra e da silvicultura? ”

Com base na literatura científica mais ampla, os pesquisadores dizem ao modelo quanto carbono é perdido ou ganho quando o uso da terra muda como resultado da atividade humana, Houghton diz:

“O modelo de contabilidade se baseia no conhecimento das mudanças anuais nos estoques de carbono de um hectare de terra em algum tipo de manejo ou uso do solo, por exemplo, desmatamento para cultivo ou plantio de floresta em terreno aberto. Esses dados sobre os estoques de carbono e suas mudanças de gestão são obtidos da literatura ecológica e florestal. ”

Os dois conjuntos de dados LULUCF contêm diferenças significativas em nível global e nacional, exploradas em um artigo conjunto recente publicado pelos dois grupos.

Os principais fatores incluem o uso de diferentes dados de uso da terra subjacentes e que HN os agrega em nível nacional, enquanto o BLUE é espacialmente explícito. Isso permite que o BLUE rastreie o cultivo itinerante que pode afetar os estoques de carbono em uma área mais ampla, mesmo se a área líquida de terras agrícolas permanecer a mesma.

Os modelos também diferem em suas estimativas de estoques de carbono para cada tipo de uso da terra, bem como no tratamento da parcela de estoques que se decompõe rapidamente.

Para trazer essas séries de tempo totalmente atualizadas para 2021, o Carbon Brief presumiu que as emissões de uso da terra nos anos mais recentes permaneceram inalteradas desde a estimativa mais recente disponível.

Tal como acontece com as estimativas de emissões de CO2 fóssil, a incerteza nos números LULUCF aumenta ainda mais no tempo. Houghton disse ao Carbon Brief:

“Obviamente, a incerteza resulta de dados incompletos e das suposições que usamos para preencher as peças que faltam. A incerteza aumenta à medida que voltamos no tempo, mas as taxas de mudança no uso da terra eram geralmente mais baixas no passado do que nos últimos 60 anos. ”

Pongratz diz que a incerteza geral no uso global da terra e nas emissões florestais é de cerca de mais ou menos 2,5 GtCO2 por ano, que é uma faixa semelhante à dos combustíveis fósseis. No entanto, essa incerteza é muito maior em termos relativos, em ± 50% do total estimado de LULUCF.

Embora o nível de incerteza no uso da terra e emissões florestais tenha sido significativamente reduzido nos últimos anos, Pongratz diz:

“É a parte mais incerta do orçamento de carbono antropogênico, mas agora assume dimensões políticas importantes com discussões sobre a remoção de CO2.”

Um terceiro conjunto de dados sobre as emissões LULUCF, a série temporal “OSCAR”, é calculada em conjunto com HN e BLUE para a análise anual do Orçamento de Carbono Global.

No entanto, OSCAR é relatado em nível regional, e não em nível de país, portanto, não foi usado na análise de emissões históricas nacionais do Carbon Brief. Pongratz disse ao Carbon Brief que os dados OSCAR estão geralmente no meio das outras duas séries. O total global cumulativo para LULUCF usado pelo Carbon Brief difere da média de três fatores usada pelo GCP em menos de 2%.

Embora a análise do Carbon Brief comece em 1850, como acontece com os combustíveis fósseis, esta data exclui algumas emissões de CO2 relacionadas à mudança de uso da terra pré-industrial, predominantemente desmatamento.

Pongratz foi o autor principal de um artigo de 2012 que explora as emissões regionais de mudanças no uso da terra durante o período pré-industrial de 1.000 anos de 800-1850.

Na Europa, esta pesquisa mostra um grande pulso de emissões devido ao desmatamento generalizado da floresta até a peste negra, seguido por uma nova onda de desmatamento durante o período do renascimento.

Curiosamente, no entanto, ele mostra que as emissões globais de mudanças no uso da terra são dominadas pela China e pelo Sul da Ásia, uma região composta predominantemente pela Índia.

O documento conclui que as emissões pré-industriais de CO2 aumentam a participação da Ásia no aquecimento atual em 2-3 pontos percentuais, enquanto reduzem a participação da América do Norte e da Europa em uma quantidade semelhante.