Hoje, no país, há uma carência de programas de pós-graduação que formem profissionais ao nível de doutorado capacitado a contribuir como pesquisador ou gestor no enfrentamento dos grandes desafios das mudanças ambientais globais. Assim, a Pós-Graduação em Ciência do Sistema Terrestre do INPE iniciou um programa de pesquisa sobre a ciência das mudanças ambientais globais e regionais que aborda os fatores biogeofísicos e sócio-econômicos que influenciam o Sistema Terrestre e, por conseguinte, as consequências para a sociedade, qualidade devida e do ambiente, bem-estar e saúde.
Para que esta contribuição à sociedade seja atingida, o objetivo geral do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Sistema Terrestre é a formação de recursos humanos, no nível de doutorado, com formação especializada para a busca de soluções concretas a problemas ambientais globais que repercutam no Brasil e na América do Sul, utilizando ferramentas de modelagem, inclusive as de alto desempenho e análise de dados ambientais. Os doutores em Ciência do Sistema Terrestre deverão, a partir do desenvolvimento científico-tecnológico, atender as demandas sociais e institucionais relacionadas à identificação e quantificação dos impactos e vulnerabilidades da sociedade e dos sistemas naturais, frente as mudanças ambientais contemporâneas, e assim nortear medidas de adaptação. Este programa de pesquisas procura expandir os conhecimentos existentes e colaborar com outras atividades de pesquisa nacionais e internacionais para produzir resultados que sejam, ao mesmo tempo, de alta qualidade científica e de relevância direta para políticas públicas em várias escalas temporais e espaciais. Desta forma, este programa pretende fazer contribuições significativas ao debate sobre sustentabilidade ambiental, social e econômica, especialmente relacionado a questões de desenvolvimento. Como ferramenta metodológica para atingir estes objetivos estratégicos, estará contribuindo para o desenvolvimento da Ciência do Sistema Terrestre Aplicada.
Especificamente sobre a modelagem do Sistema Terrestre, a estratégia atual de implementação de modelos busca uma estrutura aberta, na qual diferentes modelos conceituais possam ser adaptados e testados. Sua evolução vai desde o desenvolvimento dos modelos clássicos do Sistema Terrestre, que agregam mais e mais elementos e complexidade, até a utilização de ferramentas da ciência de sistemas complexos, a qual reconhece que as partes de um sistema deste tipo podem levar a novas estruturas emergentes e à auto-organização. Para o desenvolvimento dos modelos do Sistema Terrestre se preconiza que os modelos futuros devem envolver os usuários e tomadores de decisão para que estes possam entender os conceitos e incertezas. O intuito aplicado do desenvolvimento de tais modelos é o de ser ferramenta auxiliar na condução e manejo do Sistema Terrestre pela sociedade. As questões que se colocam para serem respondidas por modelos do Sistema Terrestre são questões sistêmicas de alto nível. Ressalta-se que os cenários climáticos futuros se baseiam no uso de modelos climáticos globais, que apresentam algumas semelhanças com modelos numéricos para previsão climática sazonal, mas as simulações numéricas cobrem períodos de décadas a séculos, a partir de algumas premissas que definem emissões de gases de efeito estufa na atmosfera que levam ao aquecimento global.
A Ciência do Sistema Terrestre Aplicada, busca na interdisciplinaridade e transversalidade, o desenvolvimento do conhecimento voltado aos problemas ambientais regionais do Brasil. A singularidade desta área, advém não apenas de seu processo recente de concepção intelectual, mas especialmente dos desafios que a sociedade global enfrenta, nos diversos espectros da atividade humana relacionadas ao meio ambiente. Assim, sua evolução requer forte componente de desenvolvimento científico, com estudos observacionais e de ciência básica, e tecnológico com produtos inovadores de monitoramento e previsão da evolução, interações, flutuações e perturbações do Sistema Terrestre.
A proposta de organização das atividades de pesquisas e acadêmicas no CCST prevê uma estrutura baseada em três componentes, integrando-se desde estudos de clima até estudos socioeconômicos através de projetos transversais.
Na componente de modelagem, um dos grandes desafios científicos do CCST é a capacidade em representar o Sistema Terrestre, abrangendo não somente as dimensões físicas e biológicas, como também as dimensões humanas. O desafio de estudar de forma integrada essas dimensões é algo embrionário globalmente, sobretudo nos países em desenvolvimento. Dentre as várias ações de pesquisas realizadas em CST, existem diversos esforços colaborativos nas áreas de desenvolvimento de arcabouços computacionais de modelagem que representem os diferentes componentes do Sistema Terrestre, assim como parametrização de modelos existentes.
Como segunda componente, as redes de monitoramento de variáveis ambientais, coordenadas pelo CCST, busca construir uma base de dados confiável, com histórico e perspectiva futura, que permitam captar os efeitos de mudanças ambientais globais, trazendo as informações ao domínio publico para subsidiar as pesquisas científicas e as tomadas de decisão. Atualmente, as bases de informações geradas subsidiam não somente os objetivos estratégicos do Centro como também a modelagem do Sistema Terrestre, a construção de cenários e diagnósticos da ação antrópica no meio, bem como outras áreas do INPE. Em resumo, dados de redes de observação, em conjunto com produtos de modelos, visam fornecer dados confiáveis e públicos, tanto para o setor privado, como para os tomadores de decisão nas diferentes esferas da sociedade, do setor privado e do Governo.
A terceira componente do CCST busca a formulação de cenários para um desenvolvimento nacional sustentável, integrando dados das redes de observação e produtos de modelagem do Sistema Terrestre. Através da modelagem do Sistema Terrestre, com os produtos gerados pelos modelos nos seus respectivos conjuntos de projeções, os grupos utilizam para suas análises e desenvolvimento de cenários descrevendo seus resultados e gerando os produtos para o público geral. Por exemplo, o grupo de Hidrologia e Desastres Naturais utiliza a modelagem das diversas componentes do ciclo hidrológico e dos processos para interações e padrões que condicionam a resposta hidrológica das bacias, e análises de vulnerabilidade da população à degradação ambiental e a eventos hidro-climáticos extremos. Propõe-se aqui a transição da logica de pesquisa tradicional, focada em estudos de impactos socioambientais, para a análise das trajetórias, limites e padrões espaço-temporais sob os quais a estabilidade dos sistemas naturais pode ser sustentada. Essa transição representa um dos maiores desafios à ciência moderna e também um aspecto fundamental para subsidiar a formulação de políticas públicas mais consistentes.
Com o desenvolvimento da agenda científica proposta pelo Programa de Pós-Graduação em CST pretende-se fornecer condições favoráveis para o desenvolvimento no País de excelência científica nas várias áreas das mudanças ambientais globais, com implicações para o desenvolvimento sustentável. Isto é essencial quando se considera que a economia de nações em desenvolvimento é fortemente ligada a recursos naturais renováveis, tal como é o caso do Brasil. Planos de tornar o País uma potência ambiental, ou um país tropical desenvolvido, devem levar em consideração limitações e impactos ambientais. Assim, espera-se que a Pós-Graduação em CST permita continuar criando condições para o surgimento de novos conhecimentos, com consequente crescimento e amadurecimento da comunidade científica brasileira.
Perfil do Egresso
Os profissionais que se formam no PPG-CST têm um sólido conhecimento de algumas das ciências naturais e das ferramentas de avaliação quantitativa, principalmente modelos de componentes do Sistema Terrestre, e, ao mesmo tempo, entendem a linguagem das ciências sociais e humanidades nos aspectos da ação humana no ambiente e dos impactos das mudanças ambientais nos sistemas humanos. Este pós-graduando está preparado para tratar de aspectos complexos e abrangentes das ações humanas sobre o ambiente global e para pensar as tecnologias do futuro para o desenvolvimento sustentável, isto é, aquelas tecnologias que embasem a mudança de paradigma para formas sustentáveis de produção e consumo. Assim, conclui-se que há necessidade de diferenciação na formação do doutor egresso do PPG em CST para lidar com as complexas questões da sustentabilidade, necessitando também formação humanística de modo a fazer o país avançar autonomamente na ciência do Sistema Terrestre, notadamente nas suas aplicações de relevância social para o Brasil. Sendo assim, os profissionais terão formação interdisciplinar para atuar em questões ambientais e de desenvolvimento, podendo ser absorvidos por Institutos de Pesquisa e Universidades nacionais e internacionais, além de empresas dos setores público e privado, órgãos públicos de atuação ambiental, projetos de pesquisa nacionais e internacionais, entre outros.