Mudanças Climáticas Globais e Consequências para o Brasil - Dr. Carlos Nobre (INPE)

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Foto: David McGrath MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E CONSEQÜÊNCIAS PARA O BRASIL CONSEQÜÊNCIAS PARA O BRASIL Carlos A Nobre, INPE Rio Branco, Acre, 28 de Novembro de 2007 Academia Amazônica

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aula aberta, sobre Mudanças Climãticas ministrda na Academia Amazônica 2007 em Rio Branco- Acre

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Foto: David McGrath

MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS E CONSEQÜÊNCIAS PARA O BRASILCONSEQÜÊNCIAS PARA O BRASIL

Carlos A Nobre, INPE

Rio Branco, Acre, 28 de Novembro de 2007

Academia Amazônica

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Grandes Desafios do Século XXI para a Humanidade

MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS

ÁGUA

FOME

ENERGIA

DOENÇAS

EXTINÇÃO DEESPÉCIES

INSEGURANÇA

GUERRAS

DEMOCRACIA

EDUCAÇÃO

POBREZA

ÉTICA E JUSTIÇA

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O caminho pouco trilhado para a harmonia com a Natureza

“O caminho que nós temos longamento trilhado é ilusoriamente fácil, uma macia super-rodovia, na qual progredimos com grande velocidade, mas no seu final encontraremos o desastre. O outro caminho desta encruzilhada –aquele pouco trilhado– nos oferece nossa última, nossa única chance de chegar ao um destino que assegure a preservação da Terra.”

Rachel Carson (1907-1964),

Biológa e Escritora Norte-Americana

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O caminho ilusoriamente fácil

“Cada nação deve decidir por si própria a combinação apropriada de ferramentas e tecnologias”

“Nós [EUA] devemos liderar o mundo na produção de menos emissões de gases de efeito estufa e nos devemos fazê-lo de tal maneira que não enfraqueça o crescimento econômico ou impeça nações de oferecerem grande prosperidade a seus povos.”

George W. Bush28 de Setembro de 2007

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Conteúdo...

1. Mudanças Ambientais Globais são reais, inequívocas e estão se acelerando

2. Mudanças Ambientais Globais impactam regiões, mas estão todas interconectadas

3. Os efeitos das Mudanças Ambientais Globais são desiguais e injustos

4. O Brasil necessita se preparar para as Mudanças Ambientais Globais: conseqüências na Amazônia

5. O desafio das Mudanças Ambientais Globais é científico, político e filosófico

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1 Mudanças Ambientais Globais são reais, inequívocas e estão se

acelerando

O Planeta vivo se encontra em um estado sem análogos no passado

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Efeito Estufa “Runaway” ::

Não há ciclo hidrológico para remover o CO2 da atmosfera

A Terra é única no Sistema Solar com sua capacidade de sustentar diversidade de vida

O Planeta Terra é único no Sistema Solar!

Perda de Carbono ::

Não há movimento na litosfera para liberar CO2 em Marte

Terra“O Abrigo da Vida”

450 C 14 C -53 CTemperaturaà superfície

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Efeito Estufa Natural: + 33 C!

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O Aquecimento é inequívoco!

Aumento das temperaturas atmosféricas

Aumento do nível do mar

Reduções da neve no HN

e os oceanos…

e a alta atmosfera…. 1896: Arrhenius liga causa a efeito!

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Concentrações de CO2 desde o IGY (1957-58)

Kyoto

IPCC éformado

Convenção C

limática

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Observações: Todas as concentrações atmosféricas dos GEE

vêm aumentando, tornando o aquecimento futuro inequívoco

CO2 aumentou de 280 ppm em 1750 para 379 ppm em 2005

CH4 aumentou de 715 ppb em 1750 para 1774 ppb em 2005

10 mil anos

10 mil anos

N20 aumentou de 270 ppb em 1750 para 319 ppb em 2005

IPCC 2007 WGI

35% desde 1750 148% desde 1750

18% desde 1750

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O que nos aguarda no futuro e o que já foi comprometidoO Aquecimento vai aumentar se of GEEs aumentarem. Se os GEEs fossem mantidos constantes nos níveis atuais, um comprometimento de 0,6°C de aquecimento adicional aconteria até 2100.

1.8oC = 3.2oF

2.8oC = 5.0oF

3.4oC = 6.1oF

CO2 Eq

850

600

4000.6oC = 1.0oF

IPCC 2007 WGI

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Aquecimento Global Futuro

IPCC 2007 WGI

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Aumento das chuvas naBacia do Prata no verão

Diminuição das chuvas no Brasil no

inverno

Fonte: IPCC 2007 WGI

Mudanças na Precipitação para 2090-2099 (% relativa a 1980-1999) para Cenário A1B

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2 Mudanças Ambientais Globais

impactam regiões, mas estão todas interconectadas

A busca de relações entre os HOTSPOTS

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Limites Climáticos “Perigosos”

• 0,6 C Branqueamento de corais• 0,6 C Perda de gelo da Antártica Ocidental• 0,7 C Desaparecimento da geleira do Kilimanjaro• 1,0 C Desaparecimento das geleiras dos Andes

tropicais• 1,6 C Início do derretimento da geleira da

Groelândia• 2-3 CColapso da floresta Amazônica• 4 C Colapso da corrente termohalina

– Source: Exeter Conference, 2005

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Fonte: Roger Braithwaite, University of Manchester (UK)

Degelo superficial na Degelo superficial na Groelândia acontecendo Groelândia acontecendo

muito mais rápido do que o muito mais rápido do que o esperadoesperado

Redução da espessura em 70 m em 5 anos

O recorde de degelo de verão da era de cobertura por satélites de

2002 foi excedido em 2005

Fonte: Waleed Abdalati, Goddard Space Flight Center

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Poder de destruição dos furacões vem crescendo nos últimos 30 anos

(Emanuel, 2005)

Crescente poder dos furacões está correlacionado com o aquecimento dos oceanos !

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Estamos assistindo a mais extremos hidrológicos?

“A Seca da Amazônia em 2005 considerada uma das mais severas em 100 anos”

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Fenômenos atípicos: Quando acontecerá um novo furacão no Brasil?

Furacão Catarina (março/2004) Imagem NASA

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El Niños mais intensos?foto: Juca Martins

fonte: NOAA

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3 Os efeitos das Mudanças

Ambientais Globais são desiguais e injustos

Mudanças Ambientais Globais não podem ser separadas de questões de

desenvolvimento

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O papel dos países em desenvolvimento

• 2006: Aumento de 2,6% na emissao global de CO2 de origem fóssil• Principalmente devido a um aumento de 4,5% no consumo de carvão• China contribuiu com mais de 2/3 deste aumento 2007: As emissões da China de CO2 irão superar as dos EUA em 8%

Estes países são agora parte do problema e devem ser parte da solução

Emissões Totais de CO2 deOrigem Fóssil

EUA

China

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O papel dos países em desenvolvimento

Mas países em desenvolvimento: pequena contribuição às mudanças climáticas, em bases per capita0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

CO

2 e

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s o

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)

Brazil

China

France

Germany

I ndia

I ndonesia

J apan

Russian Federation

United Kingdom

United States

Emissões per capita

EUA

China

Lembremos da UNFCCC de 1992: Responsabilidade comuns, mas diferenciadas

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Raupach et al.(2007)

CO2 de Origem Fóssil& Intensidade do Uso de Carbono

Emissões estão seguindo o cenário de mais altas emissões

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CDIAC, 2006

• Média global de emissões de CO2 per capita

1980 0,93 t C

1990 0,96 t C

1999 1,04 t C

2005 1,21 t C

• Para estabilização em 550 ppm em 2050, deve-se

reduzir as emissões de CO2 em aproximadamente

60% a 70% em relação ao presente

• Para uma população estimada de 9 bilhões de

pessoas em 2050, isto significa emissão per capita de

0,28 t C a 0,35 t C

• Requer: RADICAL DESCARBONIZAÇÃO DOS

SISTEMAS DE PRODUÇÃO

Emissões Per Capita de Dióxido de Carbono de Origem Fóssil

O tamanho do desafio GLOBAL de mitigar as emissões

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As dimensões éticas das Mudanças Ambientais Globais

Há uma questão de ética e justiça: as pessoas que vão sofrer as conseqüências mais graves das Mudanças Ambientais Globais são aquelas que menos contribuiram ao problema

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A maioria dos “refugiados ambientais” estará na África

Fisher, G et al (2002) Climate Change and Agricultural Vulnerability IIASA

A vida da maioria depende dos serviços dos ecossistemas e da agricultura de sequeiro

Simulated maize yields:baseline and changes by 2055

(from Jones & Thornton, 2001)

present 2055™

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Blaustein, A. R. and A. Dobson – Nature, vol.439, pp. 143-144, January, 2006

A extinção de sapos das montanhas da América Central!

Pounds, J. A. et al. Nature. Vol. 439, pp.161-167. 2006

Chytridthermal- optimum hypothesis forBatrachochytrium

Declínio catastrófico de grandes primatas da África equatorial ocidental!

Walsh et al, 2003

Mudanças Ambientais Globais são desiguais e injustas não somente para humanos

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Extinção de espécies é inevitável

Slide courtesy: Martin Parry , based on IPCC WGII 2007

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4 O Brasil deve se preocupar com

o desafio das Mudanças Climáticas Globais

A Amazônia responde pela maior parte das emissões brasileiras: como

converter a ciência das Mudanças Climáticas Globais em políticas

públicas para adaptação e mitigação?

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“Num mundo desigual, as mudanças climáticas irão aumentar ainda mais

as desigualdades” M. Parry, co-presidente do IPCC WGII

O Brasil é país em desenvolvimento, (ainda) com altos índices de pobreza

e desigualdade social, portanto, é potencialmente vulnerável às

mudanças climáticas

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Mudanças nos sistemas físicos e biológicos e temperatura da superfície 1970-2004

Nenhum local do Brasil naavaliação de impactos do

IPCC 2007!

Nos faltam estudos sobre os impactos das mudanças climáticas e um mapa de vulnerabilidade em escala nacional.

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Redução da área potencial em função do aumento da temperatura entre 1 ºC e 5,8 ºC

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Atual T + 1ºC T + 3 ºC T + 5,8 ºCAumento na temperatura média

Áre

a P

on

teci

al (

1000

km

2)

Milho

Feijão

Arroz

Soja

CaféArábica

Variação da área potencial de menor risco climático para cultivo de milho, arroz, feijão, arroz, soja e café arábica

no Brasil. O maior impacto relativo ao aumento de temperatura poderá ser para a soja, com redução de até 60% na área potencial de plantio. Fonte: Comunicação

Pessoal de Eduardo Assad, Embrapa

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Sudeste da América do Sul: Aumento na intensidade e freqüência de dias com chuva intensa (1951-2000)

Índice R10 - Número de dias com chuva acima de 10 mm/dia

Vazio de dados na Amazônia, Nordeste e partes do Centro-Oeste.

?

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Os ecossistemas Amazônicos estão sujeitos a diversos estrésses ambientais, todos

interagindo entre si

Usos da Terra

FogoMudançaClimática

ExtremosClimáticos

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Futuro dos Biomas Amazônicos: “Savanização”?

fontes: Oyama and Nobre, 2003 e Salazar, Oyama and Nobre, 2007

“Savanização” da Amazônia: um estado de equilíbrio na relação bioma-clima?

floresta savana caatinga campos deserto

2000 2100

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EXTREMOS CLIMÁTICOS

Impactos Climáticos

Podem secas levar à “savanização da Amazônia?

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Anomalia de Precipitação no SW da AmazôniaDez-Jan-Fev-Mar de 1951/52 a 2004/05

Marengo et al., 2007

A seca de 2005 no SW e W da Amazônia foi muito Intensa meteorológica e hidrologicamente.

Ela afetou o funcionamento ecológico da floresta?

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Are hydrological extremes becoming more frequent?

“The 2005 Western Amazon drought: one of the most intense drought of the last 100”

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MUDANÇAS DA COBEARTURA DE

VEGETAÇÃO

DEFORESTATION AND BURNING AROUND THE XINGU INDIGENOUS PARK, MATO GROSSO STATE, BRAZIL, 2004.Source: Tropical deforestation and climate change / edited by Paulo Moutinho and Stephan

Schwartzman. -- IPAM - Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia, 2005.

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Cenários Projetados de Mudanças da Cobertura de VegetaçãoControl 20% 40% 50%

60% 80% 100%

or Soybean

Source: Soares-Filho et al., 2006 - Amazon Scenarios Project, LBA Sampaio et al., GRL, 2007

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Estação 100% Pastagem 100% Soja

JJA -27.5% -39.8%

SON -28.1% -39.9%

PrecipitaçãoAmazonia - PASTUREArea: East/Northeast

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Deforestation Area (%)

Rel

ativ

e P

reci

pit

atio

n (

p/p

0)

DJF

MAM

JJA

SON

Amazonia - SOYBEANArea: East/Northeast

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Deforestation Area (%)

Rel

ativ

e P

reci

pit

atio

n (

p/p

0)

DJF

MAM

JJA

SON

PASTAGEM SOJA

Anomalia de Precipitação (%)Sampaio et al., GRL, 2007

A redução da precipitação é maior durante a estação seca e é mais evidente quando a área desmatada ultrapassa 40% !

Redução da chuva durante a estação seca aumento da duração da estação seca “savanização”

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AQUECIMENTO GLOBAL

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Cenários de Mudanças Climáticas para a Amazônia

Resultados de 15 AOGCMs para os cenários de emissões SRES A2 e B, preparados para o IPCC/AR4.

Models: BCCR-BCM2.0, CCSM3, CGCM3.1(T47), CNRM-CM3, CSIRO-MK3, ECHAM5, GFDL-CM2, GFDL-CM2.1, GISS-ER, INM-CM3, IPSL-CM4, MIROC3.2 (MEDRES), MRI-CGCM2.3.2, UKMO-HADCM3, ECHO-G

Baixas emissões

Altas emissões

Incerteza muito grande quanto à chuva na Amazônia!

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Distribuição Projetada de biomas naturais na América do Sul para o período 2090-2099 a partir de cenários climáticos de 15 AOGCMs para o cenário A2 de altas emissões utilizando o modelo de biomas CPTEC-INPE PVM.

Mudança Climática e Impactos nos Biomas da América do Sulutilizando cenários climáticos de 15 diferentes

Modelos Climáticos Globais

Salazar et al., GRL 2007

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Grid points where more than 75% of the models used (> 11 models) coincide as projecting the future condition of the tropical forest and the savanna in relation with the current potential vegetation. The figure also shows the grid points where a consensus amongst the models of the future condition of the tropical forest was not found. for the periods (a) 2020-2029, (b) 2050-2059 and (c) 2090-2099 for B1 GHG emissions scenario and (d), (e) and (f) similarly for A2 GHG emissions scenario.

2050-2059 2090-20992020-2029

Salazar et al., 2007 GRL (accepted)

Mudança Climática e Impactos nos Biomas da América do Sul

SRES B1 SRES B1 SRES B1

SRES A2 SRES A2 SRES A2Tendência à “savanização”

do S, SE e SW da Amazônia até o final do

Século para o cenário de altas emissões

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O que o pode o Brasil fazer no tocante às mudanças O que o pode o Brasil fazer no tocante às mudanças

climáticas climáticas globaisglobais??

Mitigação das emissões ou

Adaptação às mudanças climáticas?

Page 49: Mudanças Climáticas Globais e Consequências para o Brasil - Dr. Carlos Nobre (INPE)

O que o pode o Brasil fazer no tocante às O que o pode o Brasil fazer no tocante às mudanças climáticas globais?mudanças climáticas globais?

Mitigação E adaptação?

• A busca de um balanço apropriado entre mitigação das emissões e aumento da capacidade de adaptação deve ser iniciado prontamente.

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Perigo/Risco ExposiçãoCapacidadeAdaptativa

Impacto

Vulnerabilidade

Adaptação

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Emissão brasileira de CO2 em 1994 por setor

23%

3%

0%

74%

0%

Energia Processos IndustriaisAgropecuária Desmatamento e queimadasTratamento de resíduos

v

¾ das Emissões Brasileiras de CO2 advindas dos Desmatamentos!

Emissões brasileiras de CO2 (per capita):

• 0,5 ton C/ano de origem fóssil• 1,5 ton C/ano com desmatamentos médio• 1,0 ton C/ano com desmatamento de 2007

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Primeiro passo: reduza o dano!• 2004: 27.361

km² desmatado

na Amazônia

Brasileira

• 2005 – 2007:

~60% de redução

no desmatamento≈17.000 km² de desmatamento evitado em 3 anos (linha de base de 20.000 km2/ano)

~ 220 milhões de ton C

~US$ 2,2 bilhões de valor de carbono

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

km

2/y

ea

r

INPE/Prodes & Deter

Carbono na Biomassa

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Primeiro passo: reduza o dano!

• Preços das commodities agrícolas estão subindo (soja, carne, leite)

• Amazônia é a última fronteira de madeira tropical

• Biocombustíveis: competição por terras disponíveis (pastagens) => desmatamento

A diminuição das taxas de desmatamento é sustentável?

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Serviços Principais de Florestas Tropicais

Gullison et al., 2007 Science

• Decréscimo do desmatamento em 50% até 2050• Até 15% emissões evitadas de CO2 para estabilização em 550 ppm

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Necessidade de um novo modelo para os Trópicos

Madeira

Plano Regional

Sojicultura

Agricultura Familiar

Recursos Hídricos Biodiversi-dade

Serviços Ambientais

Pecuária

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5 O desafio das Mudanças

Ambientais Globais é científico, político e filosófico

O surgimento de um novo Homo sapiens e a necessidade de uma

revolução ética

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Antropoceno

“A influência da humanidade no Planeta Terra nos últimos séculos tornou-se tão significativa a ponto de constituir-se numa nova era geológica”

Prof. Paul Crutzen

Prêmio Nobel de Química 1995

Carlos
The term Anthropocene was coined in 2000 by Nobel Prize winning scientist Paul Crutzen to describe the most recent period in the Earth’s history, starting with the industrial revolution in the 18th Century when the activities of the human race first began to have a significant global impact on the Earth's climate and ecosystems.
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A visão do Antropoceno

Homo planetaris Homo sapiens

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A sabedoria para seguir o caminho pouco trilhado para harmonia com a Natureza nas palavras de Mahatma Ghandi (1869-1948):

“Earth provides enough to satisfy every man’s need, but not every man’s greed”

Photo: David McGrath

Page 60: Mudanças Climáticas Globais e Consequências para o Brasil - Dr. Carlos Nobre (INPE)

Fot

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OBRIGADO!