O que é o efeito borboleta e como o entendemos mal?

Aug 07 2020
Podemos pensar que o efeito borboleta significa que uma pequena mudança (como o bater das asas de uma borboleta) pode ter consequências enormes (um tornado na China). Mas e se isso significar o contrário?
Uma borboleta malaquita pousa no rosto de uma menina durante uma sessão de fotos para destacar a exposição 'Borboletas sensacionais' no Museu de História Natural de Londres, em 2015. Carl Court / Getty Images

Se você pensou que o efeito borboleta era apenas um terrível filme de 2004 estrelado por Ashton Kutcher e Amy Smart, pense novamente. O filme foi apenas uma nova abordagem de um conceito muito mais antigo.

O efeito borboleta é a ideia de que eventos pequenos e aparentemente triviais podem resultar em algo com consequências muito maiores - em outras palavras, eles têm impactos não lineares em sistemas muito complexos. Por exemplo, quando uma borboleta bate suas asas na Índia, essa pequena mudança na pressão do ar pode causar um tornado em Iowa.

No filme citado, o personagem de Kutcher encontra uma maneira de viajar no tempo para sua infância. Cada vez que ele faz essa jornada, ele faz pequenas coisas de maneira diferente - mas essas pequenas mudanças acabam tendo efeitos importantes (e horríveis) em sua vida adulta.

O termo "efeito borboleta" foi cunhado na década de 1960 por Edward Lorenz , professor de meteorologia do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que estudava padrões climáticos. Ele desenvolveu um modelo que demonstra que se você comparar dois pontos de partida indicando o clima atual que estão próximos um do outro, eles logo se separarão - e mais tarde, uma área pode acabar com fortes tempestades, enquanto a outra está calma.

Na época, os estatísticos do clima pensavam que você deveria ser capaz de prever o clima futuro com base na observação de registros históricos para ver o que havia acontecido quando as condições eram iguais às de agora. Lorenz estava cético. Ele estava executando um programa de computador para testar várias simulações do tempo e descobriu que arredondar uma variável de 0,506127 para 0,506 mudou drasticamente os dois meses de previsões do tempo em sua simulação.

O que ele queria dizer era que a previsão do tempo de longo alcance era virtualmente impossível, em grande parte porque os humanos não têm a capacidade de medir a incrível complexidade da natureza. Existem simplesmente muitas variáveis ​​de minuto que podem atuar como pontos de pivô, resultando em consequências muito maiores.

Como escreveu o jornalista científico Peter Dizikes no Boston Globe :

"As 'inúmeras' interconexões da natureza, observou Lorenz, significam que o flap de uma borboleta pode causar um tornado - ou, pelo que sabemos, pode impedi-lo. Da mesma forma, se fizermos uma pequena alteração na natureza, 'nunca saberemos o que é teria acontecido se não o tivéssemos perturbado, 'visto que as mudanças subsequentes são muito complexas e emaranhadas para restaurar um estado anterior. "

Portanto, embora as pessoas muitas vezes pensem que o efeito borboleta significa que pequenas mudanças podem ter grandes consequências (e podemos rastrear essa progressão para ver que mudança causou o quê), Lorenz estava tentando dizer que não podemos rastrear essas mudanças. Não sabemos exatamente o que faria com que um padrão climático mudasse de um lado para o outro.

Lorenz chamou isso de "dependência sensível das condições iniciais" quando apresentou seu trabalho ao público em um artigo de 1963 intitulado " Deterministic Nonperiodic Flow ". (O termo "efeito borboleta" ele cunhou em discursos posteriores sobre o assunto.) O artigo raramente foi citado por outros pesquisadores - pelo menos, no início.

O efeito borboleta e a teoria do caos

Mais tarde, outros cientistas perceberam a importância da descoberta de Lorenz. Seus insights lançaram a base para um ramo da matemática conhecido como teoria do caos , a ideia de tentar prever o comportamento de sistemas que são inerentemente imprevisíveis .

Você pode ver instâncias do efeito borboleta todos os dias. O clima é apenas um exemplo. A mudança climática é outra. Porque, como se constatou, o aquecimento do clima está impactando - de maneira bastante apropriada - as espécies de borboletas alpinas na América do Norte.

"Espera-se que as mudanças climáticas tenham alguns grandes impactos, como muito calor para algumas espécies ou muito seco para outras, mas há uma quantidade quase infinita de efeitos indiretos menores que também ocorrerão", e-mail Alessandro Filazzola, ecologista comunitário e cientista de dados e pós-doutorado na University of Alberta.

"Em nossa pesquisa , observamos um desses efeitos indiretos e vimos como o clima futuro lentamente causará incompatibilidade na localização espacial de uma borboleta e sua planta hospedeira. Como uma lagarta, esta borboleta se alimenta apenas desse tipo de espécie de planta, portanto, qualquer incompatibilidade no alcance causará um declínio na borboleta. "

Ele acrescenta que se parássemos por um momento e pensássemos em todas as outras espécies em uma teia alimentar, de repente haveria o potencial de muitas espécies serem afetadas - não apenas uma pequena borboleta. Esse é o efeito borboleta em ação, em grande escala.

"Por exemplo, os animais que se alimentam daquela borboleta e os animais que se alimentam desses animais, ou que tal outras espécies de insetos juntas, ou mesmo outras borboletas? Nosso projeto foi bastante controlado porque nossa espécie de borboleta só come um tipo de planta , mas a lógica é mantida quando você considera todo o ecossistema (apenas mais difícil de medir). "

Quando começamos a considerar como uma pequena mudança pode rapidamente resultar em muitas consequências não intencionais, naturalmente há motivo para preocupação.

Por exemplo, limitar a construção de barragens hidrelétricas pode reduzir certos tipos de danos ambientais. Mas, ao eliminar essa fonte potencial de energia limpa, tendemos a recorrer a combustíveis fósseis que aceleram o aquecimento global. Os subsídios aos biocombustíveis , destinados a reduzir nossa dependência de combustíveis fósseis, aumentaram a destruição da floresta tropical, o desperdício de água doce e o aumento do preço dos alimentos que afetaram os segmentos mais pobres da população humana.

Como podemos fazer muita coisa em nossas vidas, então, sem medo de causar danos? Filazzola volta às borboletas como exemplo.

“Uma melhor compreensão dos efeitos indiretos é provavelmente uma das etapas mais importantes na tentativa de mitigar esses efeitos. Mais simplesmente, porém, apenas manter a natureza tão perto de seu estado original é realmente a coisa mais importante”, diz ele. "Os ecossistemas são muito complexos e a perda de uma única espécie pode não ter um efeito perceptível, mas pode ter efeitos em cascata em todo o sistema." Por exemplo, a reintrodução do lobo no Parque Yellowstone aumentou as populações de castores, aumentou o número de plantas de salgueiro e álamo e forneceu comida para pássaros, coiotes e ursos, entre outros benefícios.

Em seguida, consideramos como o efeito borboleta pode afetar nossas vidas individuais. Com quase 8 bilhões de humanos no planeta, apenas uma pessoa pode fazer mudanças que ecoem pela Terra?

Filazzola diz que se questiona sobre os efeitos indiretos de suas ações pessoais.

“Os itens que compro, as pessoas com quem interajo, as coisas que digo, acredito que podem ter seus efeitos em cascata que se propagam pela sociedade”, diz ele. "É por isso que é importante tentar ser uma boa pessoa, para criar uma influência positiva. Uma coisa que também penso é como esses efeitos indiretos muitas vezes não são tão pequenos e removidos como acredito que muitos pensariam."

AGORA ISSO É INTERESSANTE

A NASA aproveita o efeito borboleta para guiar a espaçonave . Lançado em 1978, o International Cometary Explorer se tornou a primeira espaçonave a interceptar um cometa, passando pela cauda do cometa Giacobini-Zinner e coletando dados valiosos. Eles aproveitaram sistemas caóticos, calculando que apenas um pouquinho de combustível, usado no momento exato, faria a nave voar em alta velocidade para o lugar certo na hora certa - e funcionou perfeitamente.