OLHARES PARA 2030

Mudança do clima

Tema de grande relevância em âmbito mundial e nacional, em virtude dos potenciais impactos que apresenta sobre a produção de alimentos. O Brasil vem assumindo importantes compromissos internacionais visando a mitigação de efeitos da mudança do clima com metas de redução da emissão de GEE até 2030. No setor agrícola, a estratégia é fortalecer, dentre outros, a intensificação sustentável.
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Carlos Nobre

Carlos Nobre

Uma reflexão sobre mudanças climáticas, riscos para a agricultura brasileira e o papel da Embrapa

Alinhamento com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS)

ODS 2 - Fome zero e agricultura sustentável ODS 8 - Trabalho decente e crescimento econômico ODS 13 - Ação contra a mudança global do clima

Introdução

O Brasil é uma superpotência agrícola e ocupa o segundo lugar mundial na produção de carne bovina e de soja e primeiro na produção de cana-de-açúcar, entre outros produtos. No entanto, o boom agrícola brasileiro tem consequências sociais e ambientais. Quase 70% das emissões de gases de efeito estufa (GEE) do país, em 2016, foram resultantes de emissões diretas da agricultura e das mudanças dos usos da terra, principalmente associadas ao desmatamento para a expansão da fronteira agropecuária. Diferentemente de outros países do mundo, em que a maior parte das emissões resulta da queima de combustíveis fósseis, no Brasil, entre 45% e 50% das emissões de todos os GEE (principalmente CO2, CH4 e N2O) provêm da cadeia da produção de carne e laticínios. Na próxima década, a produção de proteína animal e grãos deverá crescer 30% para atender o crescimento do mercado mundial, principalmente a crescente demanda de proteína animal e grãos para alimentar rebanhos. 

O setor pecuário e agrícola é reconhecido como a principal causa do desmatamento no Brasil, que ocupa o segundo lugar na lista de países com a maior perda de cobertura florestal entre 2001 e 2016. O desmatamento global contribui ao aquecimento global, uma vez que representa cerca de 10 % a 13% das emissões globais de CO2. Ao mesmo tempo, as florestas são fundamentais para mitigar os efeitos das mudanças climáticas e até diminuí-la, uma vez que são o principal elemento da biota terrestre que atua como sumidouro de carbono, removendo atualmente cerca de 36% das emissões antropogênicas de CO2 da atmosfera, situação em que a Floresta Amazônica contribui com cerca de 20% do sumidouro da biota terrestre. 

Em seu esforço de mitigação das mudanças climáticas por meio da redução das emissões, política pública estabelecida em 2010, a agricultura nacional tem se tornado mais eficiente, isto é, a taxa de crescimento das emissões tem sido sistematicamente menor que o crescimento do valor total da produção. O fator decisivo para a acentuada redução das emissões nacionais em mais de 35% entre 2005 em 2016 foi a vertiginosa queda em mais de 70% dos desmatamentos na Amazônia. É importante salientar que tal redução aconteceu ao mesmo tempo que a produção agropecuária da Amazônia cresceu ininterruptamente durante esse período, demonstrando cabalmente o desacoplamento entre produção agrícola total e mudança dos usos da terra e provando o que a ciência agrícola sabe há tempos: aumentos de produtividade são a condição necessária para redução das emissões.

Entretanto, o Brasil assumiu compromissos muito mais ambiciosos no histórico Acordo de Paris das mudanças climáticas de 2015 ∂e reduzir suas emissões em 43%, até 2030, em relação aos valores referenciais de 2005. Esses compromissos para o setor agrícola implicam redução pelo menos à metade das emissões atuais até 2030, um desafio a ser enfrentado por meio da implementação maciça de tecnologias de baixas emissões desenvolvidas pela Embrapa. Pode-se afirmar que esse desafio é menos tecnológico e mais político e estratégico, ao projetar um modelo de agricultura mais eficiente e menos expansionista.

Por outro lado, a maior parte da agricultura brasileira ocorre em climas tropicais e subtropicais, isto é, mais próximos dos envelopes climáticos nos quais a produtividade diminui drasticamente com o aumento de temperatura, ondas de calor e secas, todos possíveis cenários de mudanças climáticas no Brasil. Uma abordagem para a adaptação é melhorar as cultivares de culturas para se tornarem mais resistentes aos extremos de calor e estresses hídricos. Outra abordagem complementar é a adaptação baseada em ecossistemas, com foco em estratégias de restauração da paisagem. À medida que os benefícios climáticos das florestas e dos sistemas integrados lavoura-pecuária-florestas se tornam mais compreensíveis e disseminados, as políticas de uso da terra e agricultura podem ser desenvolvidas para facilitar a adaptação às mudanças climáticas. Um desafio significativo é estabelecer uma abordagem sustentável de manejo que permita ao país manter o desenvolvimento de seu setor agrícola, reduzindo emissões, adaptando-o ao impacto das mudanças climáticas e reduzindo a degradação dos ecossistemas.

O risco das mudanças climáticas para a agricultura brasileira

As mudanças climáticas afetam a agricultura de três maneiras diretas e várias outras maneiras mais sutis. A primeira delas é que o clima médio vai se alterando com o aquecimento global, principalmente com o aumento médio da temperatura. No Brasil, este aumento variou entre 1 ⁰C e 2 ⁰C nos últimos 100 anos, com a maior parte resultando do aquecimento global e uma menor parte devido às mudanças de cobertura de vegetação. Nos vários cenários possíveis de emissões, as temperaturas poderão atingir valores muito altos para cenários de continuidade dos padrões de emissões dos últimos 20 anos, nos quais a temperatura média no Brasil ultrapassaria 30 ⁰C em finais do século, praticamente inviabilizando a agricultura na maior parte do país,  situação em que as temperaturas durante boa parte do dia ultrapassariam o limite absoluto para as principais culturas de grãos do país. Mesmo nos cenários de estabilização das emissões para não exceder 2 ⁰C resultantes do Acordo de Paris, a temperatura no Brasil aumentaria entre 2 ⁰C e 3 ⁰C, já causando um redesenho do zoneamento agrícola e com diminuição da produtividade na parte tropical do país. Igualmente, os padrões de chuvas irão se alterar: para o cenário de altas emissões, pequeno aumento de chuvas esperado para a região Sul e considerável redução de chuvas no Centro-Oeste, Nordeste, parte central e oriental da Amazônia e norte da região Sudeste, o que, somado ao grande aumento de temperatura, praticamente inviabilizaria o país como um grande provedor de segurança alimentar ao mundo. Em particular para a região semiárida do Nordeste, o clima tornar-se-ia praticamente aquele de um semideserto. Mesmo em cenários mais benignos de estabilização de emissões, este padrão de redução de chuvas deverá impactar negativamente a agricultura da maior parte do país.

A segunda maneira direta é aquela relacionada com o aumento da frequência e intensidade dos extremos climáticos e hidrometeorológicos, como ondas de calor, secas, chuvas intensas, inundações, entre outros. Na maior parte do mundo e também do Brasil, esses extremos já estão ficando mais frequentes, ocasionando repetidas perdas com sérios impactos em preços de alimentos e segurança alimentar, notadamente das populações mais pobre e vulneráveis. Há, inclusive, crescente evidência científica do impacto de repetidas secas extremas na origem da crise de refugiados e migrantes econômicos no Oriente Médio e África. Mesmo no cenário de estabilização das emissões, o padrão de extremos climáticos irá se modificar e exigirá desenvolver medidas de adaptação da agricultura e pecuária. Por exemplo, diversificação da produção e de dietas é uma opção importante para diminuir os riscos de colapso sistêmico de mantermos um modelo de apenas algumas poucas culturas agrícolas, como o atual, para a segurança alimentar do mundo. No cenário de altas emissões, a região tropical e subtropical da América do Sul é a que enfrentaria enorme aumento das ondas de calor, acompanhadas de aumento da frequência de dias secos, mas também de crescimento de episódios de chuvas muito intensas, diretamente associadas com inundações e aumento da erosão de solos e perda de fertilidade. Para a região semiárida do Brasil, tais projeções de mudanças dos extremos, com mais dias secos e também poucos episódios de chuvas muito intensas, levará ao aumento do processo de desertificação já em curso.

O terceiro fato direto é o aumento da concentração de gás carbônico na atmosfera, que cresceu de 280 partes por milhão (ppm) antes da Revolução Industrial para os atuais 410 ppm em 2017. Teoricamente, até certos limites superiores de concentração, o aumento do CO2 faz as plantas serem mais eficientes na produção de matéria orgânica, o chamado efeito de “fertilização de CO2”, isto é, precisam de menos água para produzir a mesma quantidade de matéria orgânica por meio da fotossíntese. Entretanto, há muitos outros fatores controlando a eficiência fotossintética e, no conjunto de todos os fatores ambientais, a fertilização de CO2 em induzir aumento da produtividade não é capaz de compensar o severo impacto negativo na produtividade do aumento da temperatura e dos extremos climáticos na maior parte do país. 

Tomando todos esses fatores em conjunto, várias estimativas científicas do impacto que um aquecimento global de 3 ⁰C teria na agricultura mundial não deixam dúvida de que globalmente o impacto seria de perdas significativas. No Brasil, estimam-se perdas acima de 30% na produção agrícola como um todo e estas perdas se manifestariam de forma crescente nas próximas décadas. Ainda que o Acordo de Paris objetive conter o aquecimento global em 2 ⁰C e desejavelmente limitá-lo a 1,5 ⁰C, o risco de não atingirmos tais limites é real e não pode ser desconsiderado, sob pena de criar condições de impensável insegurança alimentar para o mundo. Em resumo, a necessidade de buscar tornar a agricultura brasileira muito mais resiliente e adaptada às mudanças climáticas que já ocorrem no presente e se acentuarão no futuro próximo não se configura como algo opcional ou que possa ser postergado para o futuro, mas é absolutamente obrigatório no presente e que deve apoio dos setores público e privado e, condição em que o papel de novos conhecimentos científicos e tecnológicos desempenha papel relevante, pois muito ainda falta se  compreender para reduzir os riscos das mudanças climáticas para a agricultura do país.

O papel da restauração florestal e da agricultura de baixo carbono para aumentar a resiliência da agricultura e pecuária brasileiras às mudanças climáticas

A Restauração Florestal (RF) é um processo inovador e dinâmico que visa recuperar a integridade ecológica e melhorar o bem-estar humano em paisagens florestais desmatadas ou degradadas, proporcionando múltiplos benefícios e usos ao longo do tempo. Uma abordagem de RF abrangente e em grande escala fornece uma série de serviços ecossistêmicos, como benefícios de mitigação por meio de sumidouros de carbono, e benefícios de adaptação que podem criar cinturões de proteção ao redor de Unidades de Conservação, manter o abastecimento de água e a fertilidade do solo, incentivar as economias agroflorestais e criar novos empregos, permitindo melhoria da qualidade de vida a populações rurais pobres e vulneráveis. 

Somente na Amazônia brasileira, pelo menos 25% da área desmatada é degradada ou abandonada. Com base na grande quantidade de áreas degradadas ou abandonadas pela agricultura e pecuária em todos os biomas brasileiros acumuladas até o presente, o governo brasileiro anunciou em 2016 uma estratégia de proporções históricas para restauração e reflorestamento, recuperação e agricultura com baixas emissões de carbono até 2030. Esse objetivo é composto pela restauração e reflorestamento de 12 milhões de hectares, conforme estabelecido por uma das metas do Plano de Mitigação das Mudanças Climáticas do Brasil (Compromissos Nacionalmente Determinados-NDC) e pela Política Nacional e Plano de Recuperação da Vegetação Natural (PROVEG-PLANAVEG), e 20 milhões de hectares dentro do Plano de Agricultura de Baixo Carbono (Plano ABC), dos quais 5 milhões de hectares em sistemas com manejo integrado de lavoura-pecuária (ILP) e lavoura-pecuária-floresta (ILPF), e recuperação de 15 milhões de hectares de pastagens degradadas. 

Até certo ponto, as políticas agrícolas do Brasil vêm avançando para a agricultura de baixa emissão de carbono − embora com uma escala relativamente pequena e a um ritmo lento — com o Plano ABC, que busca incorporar várias técnicas para reduzir as emissões, ao mesmo tempo que aumenta a produtividade da agricultura e pecuária.  Este Plano é uma abordagem multifacetada destinada a reduzir as emissões de GEE, introduzindo e incorporando seis processos tecnológicos: restauração de pastagens degradadas, integração de sistemas lavoura-pecuária e lavoura-pecuária-floresta, sistema de plantio direto, fixação biológica de nitrogênio, silvicultura e tratamento de resíduos animais. 

Embora o cerne do Plano ABC se concentre em tecnologias comprovadas para reduzir as emissões de GEE, potencialmente a maioria dessas técnicas poderia, em princípio, também estabelecer uma agricultura mais resiliente para enfrentar as mudanças climáticas. Por exemplo, a crescente adoção de sistemas integrados lavoura-pecuária e lavoura-pecuária-floresta, especialmente estes últimos, apresenta grande potencial de transformar a agropecuária em uma atividade mais produtiva, lucrativa e sustentável, mas também de torná-la mais resiliente às mudanças climáticas, inclusive no tocante aos extremos de ondas de calor e seca, já que os sistemas ILPF produzem um microclima atenuador dos extremos de temperatura e precipitações intensas e que conservam água no solo para enfrentar maiores períodos de estiagem. Se bem implementados e em grande escala, os vínculos e sinergias entre os planos de agricultura de baixo carbono e de restauração florestal certamente irão contribuir  muito para uma agricultura mais adaptada às mudanças climáticas, ainda que sejam necessários estudos detalhados para quantificar tais vínculos e sinergias. 

O papel da Embrapa para o futuro sustentável do país

Recentemente, em novembro de 2017, o renomado pesquisador da Embrapa Elibio Rech, em sessão na Comissão de Agricultura e Reforma Agrária do Senado Federal, apresentou sua visão para rumos da agricultura brasileira para o futuro. Destacou a necessidade de desenvolver — principalmente por meio da recuperação de áreas degradadas — uma agricultura apropriada para resgatar da pobreza milhões de agricultores das classes D e E, os quais ocupam 109 milhões de hectares em 3,6 milhões de estabelecimentos—70% das propriedades agrícolas do país −, mas respondem por menos de 10% do valor bruto da produção, em oposição aos agricultores das classes A, B e C, que ocupam 190 milhões de hectares e respondem por mais de 90% do valor da produção nacional. 

Ele vai além e destaca o papel da biodiversidade: “Essa nossa agricultura desenvolvida existe não somente em função do uso de ciência e tecnologia, mas também por causa da biodiversidade. Ela que fornece e dá o equilíbrio para todos os recursos aquíferos, proteção do solo, estabilidade climática, reciclagem do solo e nutrientes, biomas e ecossistemas”. 

Um enorme desafio para a Embrapa para os próximos 10 a 20 anos poderá ser o de priorizar o trabalho de gerar novos conhecimentos científicos, desenvolver tecnologias e promover ‘ecossistemas de inovação’ em todas as cadeias de valor da agricultura, porém voltados prioritariamente para juntar essas peças do quebra-cabeça da sustentabilidade do país. Isto é, atuar com ciência, tecnologia, inovação e capacitação para resgate social, econômico e ambiental de populações rurais empobrecidas, ao mesmo tempo que promove a valorização e conservação da nossa inigualável biodiversidade, isto é, inovar ao fugir do modelo tradicional da agricultura mundial de concentrar num número extremamente reduzido de culturas principais de grãos, legumes, verduras, frutos e nozes, e criar um novo modelo baseado em diversidade e agregação de valor.

Desnecessário destacar aqui a importância-chave da Embrapa para o desenvolvimento de uma agricultura moderna no Brasil em seus 45 anos de existência. Priorizou a produção de commodities que atendem a mercados mundiais, como soja, carne, algodão, eucalipto, entre várias outras, e desempenhou papel central na viabilização da chamada ‘tropicalização’ de grãos e de gado. Introduziu uma inovação, o plantio direto, de enorme significância para a agricultura sustentável, técnica esta que é utilizada em mais de um terço da área agrícola do país. Indubitavelmente, foi o principal vetor para o aumento exponencial da produtividade da agricultura brasileira, fator exemplar para a segurança alimentar dos brasileiros e crescentemente para a segurança alimentar do planeta.

Com o passar do tempo e com a ascendência do país como potência do agronegócio exportador, muitos dos novos desenvolvimentos científico e tecnologias passaram a ser feitos nos laboratórios de P&D das grandes empresas transnacionais do agronegócio global—localizados em sua maioria fora do país −, tecnologias estas geradoras de insumos e processos que são diretamente comercializadas com os produtores. Simultaneamente foram criados vários mecanismos de apoio político e financeiro a todas as cadeias do agronegócio. 

O momento atual por qual passa o país, quando se buscam patamares éticos de funcionamento das instituições públicas e privadas, mostrou igualmente que parte do grande agronegócio aceitou e exerceu práticas antiéticas e não republicanas, mancomunado com políticos e até mesmo servidores públicos corruptos. Conhecendo e reconhecendo os padrões éticos da comunidade científica brasileira, não é surpresa que a Embrapa tenha permanecido íntegra. Isto lhe dá um enorme capital ético para realmente produzir uma transformação de dentro para fora nas práticas do setor agropecuário nacional, transformação esta fortemente apoiada pela neutralidade e imparcialidade do conhecimento científico, buscando incessantemente o bem público.

É chegado o momento de repensar o papel da Embrapa para o desenvolvimento do país. Como aproveitar o extraordinário valor da capacidade científica da Embrapa construída ao longo de décadas para algo desafiador e necessário para atingirmos o desenvolvimento sustentável almejado pelas nações do mundo? Algo que não é percebido pelas grandes empresas do agronegócio como de retorno imediato e lucro no curto prazo, mas que ampliaria a missão institucional da Embrapa e forneceria uma injeção de enormes desafios e inovação motivadores de grandes realizações.

A evolução biológica foi muito generosa com o continente sul-americano na expressão de sua máxima biodiversidade. Por exemplo, estima-se que existam no território brasileiro mais de 15 mil espécies arbóreas. Essas espécies evoluíram sob condições climáticas e edáficas bastante distintas, dos trópicos úmidos passando por regiões semiáridas tropicais ou acentuadamente sazonais, áreas sazonalmente alagadas, até climas mais temperados e de altitude. Portanto, a variabilidade edafoclimática gerou numerosas famílias, gêneros e espécies com milhares de variações em todas as suas características. Seria, assim, bastante improvável que inúmeras dessas distintas características não pudessem encontrar utilidade e aplicação para nossa espécie, o Homo sapiens.

Entretanto, até recentemente, a silvicultura no Brasil utilizava quase que exclusivamente somente duas espécies exóticas em escala industrial para produtos madeireiros. Isso reflete falta de imaginação em concebermos um modo tropical de desenvolvimento, em que ativamente buscássemos através de ciência, tecnologia e inovações nacionais aproveitamento de nossa incomparável biodiversidade.

Cantamos em prosa e verso a riqueza biológica de espécies do Brasil, mas o aproveitamento econômico de nossa ainda pouco conhecida biodiversidade é reduzido, ainda que tenhamos exemplos recentes bem-sucedidos, como o do açaí, que já alcança escala de quase dois bilhões de dólares para a economia da Amazônia brasileira e com a qual as pesquisas da Embrapa vêm contribuindo decisivamente   no aperfeiçoamento de todos os elos da cadeia produtiva, cadeia esta baseada em sistemas agroflorestais que mantêm a floresta em pé. 

Felizmente, ainda que lentamente, este quadro começa a mudar com a valorização cultural e econômica de produtos da nossa biodiversidade, notadamente de espécies de plantas. É possível, sim, o desenvolvimento de uma vibrante socioeconomia da biodiversidade brasileira, mas trazendo-a ao patamar de modernas técnicas embasadas em conhecimento, ainda que o conhecimento de populações tradicionais e indígenas possa ser plenamente aproveitado com justa repartição de benefícios e deva ser um potente catalisador para essa nova bioeconomia.

Este é um caminho conhecido em vários centros de pesquisa da Embrapa, porém ainda em pequena proporção em relação aos principais projetos de pesquisa e desenvolvimento da instituição ao longo de sua brilhante história. Deverá adquirir um peso muito maior, até porque daria um enorme diferencial de inovação em escala mundial, inovação esta que tornaria a Embrapa centro de referência mundial para uso sustentável da biodiversidade tropical. Prevê-se que a diversificação de produtos naturais será elemento-chave para adaptação aos extremos climáticos que já estão se tornando mais frequentes e intensos e com tendência de causar crescente impacto na produção global de alimentos. Igualmente, a diversificação de dietas mais nutritivas é mandatória para a Saúde Planetária e abre espaço para a viabilização de nichos de mercado global numa infinidade de produtos da biodiversidade tropical.

A riqueza biológica brasileira está presente em todos os seus biomas. A Embrapa poderá ser uma instituição-líder em gerar o conhecimento para o aproveitamento econômico sustentável de nossa riqueza biológica por meio de pesquisas básicas e aplicadas focadas em inovação e invenção de novos usos para substâncias e moléculas inovadoras, processos metabólicos, diversidade molecular e bioquímica, novos produtos e processos para bioindústrias (farmacêutica, cosmética, alimentícia, industrial, agro, etc.), aproveitamento de resíduos, mapeamento de genoma das espécies, biomimética, todos de enorme valor presente e incalculável valor futuro. A rápida viabilização tecnológica e econômica das energias renováveis e distribuídas, como a energia solar fotovoltaica e a energia eólica, deverão ser vetor para a necessária agrobioindustrialização no vasto território nacional, além dos biocombustíveis para o transporte, criando milhares de bioindústrias espalhadas e gerando empregos de qualidade. O desenvolvimento rural brasileiro deve se beneficiar da emergência das novas tecnologias da Quarta Revolução Industrial de fusão de tecnologias digitais, biológicas e físicas que potencializam aproveitamento econômico dos ativos biológicos e biomiméticos da biodiversidade brasileira. Novamente, a Embrapa tem papel protagonista em liderar e trazer para o Brasil profundo esta irreversível revolução científica e tecnológica em curso.

Aliado a isso, há um não menor desafio de tornar esse novo modelo sustentável de desenvolvimento numa alavanca importante para os mais de 25 milhões de brasileiros pobres que formam a maior parte da população rural do país. Uma moderna bioeconomia alicerçada na biodiversidade não pode prescindir do uso intensivo de conhecimento — o grande bem intangível do século XXI. O aproveitamento econômico sustentável da biodiversidade se ajusta à perfeição com um papel preponderante para a pequena e média propriedade, sistemas agroflorestais, associações e cooperativas de pequenos produtores, mas que façam uso de ferramentas eficientes de agregação de valor aos produtos da biodiversidade. Ainda que em pequeno número, há exemplos em todas as regiões do país de associações e cooperativas de produtores de produtos da biodiversidade onde predominam agricultores que atingiram a classe C, isto é, o primeiro nível da classe média, necessário ao objetivo maior de construir um país de classe média.

Políticas públicas de redução da pobreza rural no Brasil são intrinsicamente complexas, dependem de aperfeiçoamentos democráticos de bom uso de recursos públicos e de uma nova classe política que represente os interesses deste grande contingente populacional. São requeridos educação de qualidade, atenção à saúde, segurança alimentar, meio ambiente e incentivos econômicos para atividades produtivas sustentáveis. Entretanto, mesmo com otimismo de aguardar tais aperfeiçoamentos na ainda frágil democracia brasileira, sem agregar conhecimentos e eficientes práticas da extração de valor da biodiversidade brasileira, dificilmente uma inovadora bioeconomia irá florescer. Em resumo, novos conhecimentos e tecnologias são condições necessárias, mas não suficientes para assegurar sucesso deste novo modelo inovador para o setor rural nacional e devem acompanhar pari passu as políticas públicas de equidade social e sustentabilidade.

Ao assumir papel de protagonismo para a viabilização desta nova bioeconomia baseada na biodiversidade, a Embrapa igualmente estará criando as condições para colocar o país nos trilhos da sustentabilidade planetária ao continuamente desenvolver e aperfeiçoar uma agropecuária de baixas emissões de gases de efeito estufa, com restauração de áreas degradadas, e aumento da produtividade em todo o amplo espectro de atividades da agricultura nacional. Não menos importante, criará também o conhecimento e condições para tornar todas as atividades agrícolas mais resilientes àquelas mudanças climáticas que já se tornaram inevitáveis para as próximas décadas e que poderão trazer choques e impactos negativos à segurança alimentar do país e do mundo. Esta nova Embrapa fará significativa diferença para o desenvolvimento nacional com inclusão social e proteção ambiental e continuará a ser motivo de orgulho para todos os brasileiros.

Carlos Nobre

Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas (PBMC) e Academia Brasileira de Ciências (ABC)

É um renomado cientista brasileiro, com extensa atuação nacional e internacional nas ciências climáticas e ambientais.

Engenheiro Eletrônico pelo ITA (1974) e doutor em Meteorologia pelo MIT (1983), foi presidente da CAPES, Secretário de Políticas e Programas de Pesquisa e Desenvolvimento do MCTI, criador e Diretor do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (CEMADEN) e do Chefe do Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST-INPE). Implantou e foi Coordenador Geral do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC-INPE). Coordenou diversos programas científicos nas áreas de ciências atmosféricas, clima, meteorologia, Amazônia e modelagem climática, interação biosfera-atmosfera, mudanças climáticas e desastres naturais, entre eles o Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA).

Dedicou grande atenção científica a questões Amazônicas. Em 1991, propôs a hipótese de “savanização” da floresta tropical em resposta ao desmatamento. Em 1991, com orientado de doutorado M. Oyama, propôs a ideia de bi-estabilidade do equilíbrio floresta-clima na Amazônica. Em 2007, com orientados de doutorado L. Salazar e G. Sampaio, estabeleceu, respectivamente, os limites de 4 C de aquecimento global e 40% de área desmatada total para manutenção da floresta tropical. Propôs com colegas em 2016 um novo paradigma para o desenvolvimento sustentável da Amazônia.

Orientou mais de 35 teses de doutorado e dissertações de mestrado. Publicou mais de 200 trabalhos científicos como autor ou coautor. Presidiu o Conselho Diretor da Rede Brasileira de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas (Rede CLIMA) e é presidente do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas. Foi membro do “High Level Scientific Advisory Panel on Global Sustainability” do Secretário Geral da ONU (2013-2016) e é membro do “Joint Steering Committee” do “World Climate Research Programme (WCRP)”, do “Rockefeller Foundation Economic Council on Planetary Health”, do Conselho Consultivo da Conservation International-Brasil, do Conselho Deliberativo da WWF Brasil e da Coalização Clima, Floresta e Agricultura. É membro estrangeiro da National Academy of Sciences (NAS) dos Estados Unidos e membro titular da Academia Brasileira de Ciências e da Academia Mundial de Ciência (TWAS). Participou como autor de vários relatórios do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC).

Em particular, foi um dos autores do Quarto Relatório de Avaliação do IPCC, o qual, em 2007, foi agraciado com o Prêmio Nobel da Paz, juntamente com Al Gore. Recebeu diversos prêmios e condecorações de reconhecimento científico, entre eles a Von Humboldt Medal da European Geophysical Union (EGU) em 2010 e o Volvo Environmental Prize em 2016.