Gilbert Walker: O homem que encontrou uma gangorra no céu

Ele foi contratado em 1904 para fazer algo que ninguém sabia como fazer: prever a monção indiana. Ele não tinha qualquer formação em meteorologia. Seu antecessor o recrutou precisamente por essa razão — o que o Departamento Meteorológico da Índia queria não era outro meteorologista, mas um matemático, e Gilbert Walker tinha sido Senior Wrangler em Cambridge. O que ele finalmente descobriu, enterrado em décadas de leituras de barômetros de estações espalhadas pelo planeta, foi um ritmo que ninguém suspeitava: uma vasta gangorra de pressão oscilando entre os Oceanos Índico e Pacífico. Levaria sessenta e cinco anos e outro cientista para explicar por que ela existia.

Senior Wrangler, então um desvio

Walker nasceu em Rochdale, Lancashire, em 1868, e seguiu a rota clássica da elite matemática vitoriana: Trinity College, Cambridge, onde em 1889 formou-se como Senior Wrangler — o topo do tripos de matemática, uma distinção que naquela época funcionava como um ranking nacional. Ele permaneceu como pesquisador e deu aulas de matemática aplicada.

Então John Eliot, que dirigia o serviço meteorológico da Índia Britânica, procurou um sucessor e decidiu que queria alguém com inclinação matemática em vez de alguém que já soubesse sobre o clima. Walker desistiu de sua posição em Cambridge em 1903 e em 1904 era Diretor Geral de Observatórios na Índia. No papel, foi uma nomeação excêntrica. Na prática, foi a criação da ciência climática moderna.

O trabalho que ninguém podia fazer

A razão de ser do departamento era a monção. Tudo na Índia — a colheita, a receita, a sobrevivência de dezenas de milhões de pessoas — dependia da chegada das chuvas de verão e da quantidade que traziam, e o esforço de previsão que Walker herdou era mais próximo de conjecturas informadas do que de ciência.

Sua resposta foi metodológica em vez de observacional. Ele introduziu a correlação estatística e a regressão em um campo que essencialmente não as utilizava, e fê-lo em grande escala, procurando sistematicamente relações entre as chuvas indianas e medições feitas em qualquer lugar da Terra. Isto foi, efetivamente, uma análise de dados em escala industrial realizada com lápis, tabelas e uma grande equipe de calculadores humanos, décadas antes de existirem máquinas para o fazer. Exigia um tipo incomum de coragem: Walker sugeria que o comportamento da atmosfera sobre a Índia poderia ser legível num barômetro no Chile ou na Austrália, sem qualquer teoria que explicasse o porquê.

A Oscilação Sul

Ele estava certo. Das tabelas de correlação surgiu o fenômeno que ele chamou de Oscilação Sul — uma grande gangorra de pressão atmosférica entre o Oceano Índico e o Pacífico, de modo que quando a pressão aumenta em uma extremidade, ela cai na outra, e com isso vêm mudanças na temperatura e nas chuvas em enormes extensões do globo. Walker encontrou um modo de variabilidade de escala planetária que se comportava como um sistema conectado.

Ele não parou por aí. Ele também identificou a Oscilação do Atlântico Norte e a Oscilação do Pacífico Norte, os padrões de pressão que governam grande parte do clima de inverno da Europa, América do Norte e Pacífico norte. Entre eles, essas três descobertas constituem grande parte da arquitetura básica de como os cientistas climáticos descrevem agora a variabilidade interanual. A Oscilação Sul revelou-se a metade atmosférica do que hoje é chamado de El Niño-Oscilação Sul — a fonte mais importante de variação climática interanual no planeta.

Ao lado disso, trabalhando nos problemas de séries temporais que a análise trouxe, Walker desenvolveu métodos que, juntamente com os do estatístico Udny Yule, se tornaram as equações de Yule-Walker — aparato fundamental na análise de processos autorregressivos, e usado hoje muito além da meteorologia.

Ramanujan, bumerangues e flautas

A curiosidade de Walker era indisciplinada no melhor sentido. Ele publicou sobre a dinâmica de bumerangues, a aerodinâmica do voo das aves, a física da flauta e sobre a relatividade. Ele era músico e artista. E em um dos atos de detecção de talentos mais consequentes da história da matemática, ele reconheceu a habilidade de Srinivasa Ramanujan e o apoiou com uma recomendação à Universidade de Madras que ajudou a garantir a bolsa com a qual a carreira de Ramanujan foi lançada.

Ele se aposentou da Índia em 1924, foi nomeado cavaleiro e continuou a pesquisa climática no Imperial College London, servindo como presidente da Royal Meteorological Society em 1926-27. Naquela época, ele já havia articulado a ansiedade que definia seu próprio método. Escrevendo em 1927, ele alertou que "existe, hoje, sempre um risco de que especialistas em dois assuntos... cresçam não apenas sem conhecimento do trabalho um do outro, mas também ignorem os problemas que exigem assistência mútua".

Por que Gilbert é chamado de gênio

A qualidade envolvida é específica e ligeiramente fora de moda: a capacidade de detectar uma estrutura real nos dados antes que exista qualquer teoria para prevê-la. Walker não era um físico explicando um mecanismo. Ele era um matemático que confiava na correlação, aplicava-a em uma escala que ninguém tentara, e tinha o discernimento para distinguir um sinal planetário significativo dos milhares de relacionamentos espúrios que tal busca inevitavelmente gera. Encontrar a Oscilação Sul desta forma foi mais próximo de um feito de reconhecimento de padrões do que de dedução — e reconhecimento de padrões dessa qualidade, sustentado ao longo de décadas de números tabulados, é raro.

O contra-argumento é direto e o próprio Walker não pôde respondê-lo. Ele podia descrever a gangorra; ele não podia dizer o que a fazia balançar. Sem um mecanismo físico, uma correlação — por mais robusta que seja — permanece vulnerável à acusação de que é um artefato de uma busca muito ampla. A explicação chegou apenas em 1969, quando Jacob Bjerknes demonstrou o acoplamento entre oceano e atmosfera que impulsiona o sistema, e é Bjerknes quem recebe o crédito pela física. Há também uma questão de escala: Walker tinha os recursos de um serviço científico colonial e exércitos de funcionários fazendo a aritmética. O que ele forneceu foi direção, não cálculo.

No entanto, a direção era a parte difícil. Ele escolheu procurar teleconexões através dos oceanos quando não havia razão para esperá-las, nomeou as corretas, e as estruturas que ele identificou — Sul, Atlântico Norte, Pacífico Norte — permanecem o vocabulário padrão do campo um século depois. Essa é uma taxa de sucesso muito alta para alguém trabalhando no escuro. A palavra gênio assenta razoavelmente aqui, desde que seja entendida como significando um faro excepcional para o sinal em vez de uma imaginação teórica excepcional.

Legado

Walker morreu em 1958, onze anos antes de Bjerknes o vindicar. A inversão atmosférica que impulsiona o Pacífico é agora chamada de Circulação de Walker; o Walker Institute na Universidade de Reading leva seu nome para a pesquisa climática contemporânea; e as equações de Yule-Walker estão na caixa de ferramentas de qualquer um que ajuste uma série temporal. Toda previsão sazonal que começa perguntando o que El Niño está fazendo este ano está trabalhando dentro de uma estrutura que ele montou a partir de leituras de barômetro e coeficientes de correlação, a serviço de uma pergunta — as chuvas virão? — que ele nunca conseguiu responder totalmente.