Svante August Arrhenius: O homem que calculou o aquecimento global

Passou um ano da sua vida a fazer aritmética à mão — dezenas de milhares de cálculos, sem nenhuma máquina para ajudar — para responder a uma pergunta que ninguém tinha colocado corretamente: o que acontece à temperatura da Terra se alterar a quantidade de dióxido de carbono no ar? A resposta a que chegou em 1896, de que duplicá-la aqueceria o planeta em cerca de quatro graus Celsius, é suficientemente próxima da estimativa moderna para ser desconfortável. Ele também pensou que isso seria uma coisa bastante boa.

Um prodígio aritmético em Vik

Nasceu a 19 de fevereiro de 1859 em Vik, perto de Uppsala, filho de Svante Gustav Arrhenius, um agrimensor empregado pela Universidade de Uppsala, e Carolina Thunberg. Aos três anos, aprendeu a ler sozinho. Ao ver o pai a tratar da contabilidade, tornou-se um prodígio da aritmética — uma habilidade que mais tarde seria mais importante do que qualquer um poderia imaginar. Entrou na escola catedral local aos oito anos, diretamente para o quinto ano, e licenciou-se em 1876 como o seu aluno mais jovem e capaz.

A Universidade de Uppsala dececionou-o. Não gostava do ensino da física e não tinha paciência para o químico Per Teodor Cleve, pelo que, em 1881, partiu para Estocolmo para trabalhar no Instituto de Física da Real Academia Sueca das Ciências sob a direção de Erik Edlund.

A tese que quase reprovaram

Em 1884, submeteu uma tese de cento e cinquenta páginas sobre a condutividade dos eletrólitos, contendo cinquenta e seis teses separadas. A sua afirmação central era herética: que quando um sal se dissolve em água, divide-se por si só em partículas carregadas — iões — presentes na solução, independentemente de passar ou não alguma corrente. Faraday sustentava que a eletrólise criava iões em primeiro lugar. Arrhenius dizia que já lá estavam.

Os seus examinadores, entre eles Cleve, não ficaram impressionados. A tese foi distinguida com um grau de quarta classe, subindo para a terceira após a sua defesa — uma nota que, na prática, fechou a porta a uma carreira académica. A maioria das cinquenta e seis teses ainda são, com pequenas modificações, consideradas corretas.

Enviou cópias para o estrangeiro. Rudolf Clausius, Wilhelm Ostwald e Jacobus Henricus van 't Hoff leram-nas e ficaram eletrizados. Ostwald viajou pessoalmente a Uppsala para lhe oferecer um emprego em Riga. Arrhenius recusou — o pai estava gravemente doente e morreu em 1885 —, mas uma bolsa de viagem pô-lo no caminho, trabalhando com Ostwald em Riga e Leipzig, Friedrich Kohlrausch em Würzburg, Ludwig Boltzmann em Graz e van 't Hoff em Amesterdão. Era a melhor educação em química física que existia em qualquer lado, e ele tinha-a reunido a partir da rejeição.

A equação e o prémio

Em Leipzig, em 1889, trabalhando ao lado de Ostwald, produziu a fórmula que leva o seu nome. A equação de Arrhenius descreve como a velocidade de uma reação química depende da temperatura e da energia de ativação — a barreira que as moléculas devem ultrapassar antes de poderem reagir. É uma das relações fundamentais da cinética química, utilizada diariamente desde o design de processos industriais até à estimativa da vida útil de um medicamento.

Tornou-se professor na Universidade de Estocolmo em 1891, professor de física em 1895, apesar das objeções de vários colegas, e reitor em 1896. Em 1903, o Prémio Nobel da Química foi-lhe atribuído pela teoria da dissociação eletrolítica — a teoria dos iões que os examinadores de Uppsala tinham classificado de quarta classe. Foi o primeiro laureado sueco com o Prémio Nobel.

Um ano de aritmética

O artigo de 1896, «Sobre a influência do ácido carbónico no ar na temperatura do solo», é o que o superou. Arrhenius queria saber se as oscilações do dióxido de carbono atmosférico poderiam explicar as eras glaciares. Pegou nas medições de Samuel Langley da intensidade da luz lunar, feitas entre 1885 e 1887, e utilizou-as para deduzir com que força o vapor de água e o dióxido de carbono absorvem o calor. Depois, calculou as temperaturas e humidades médias em todo o globo e calculou o que aconteceria a 67, 150, 200, 250 e 300 por cento do nível de dióxido de carbono da sua época. O trabalho levou-lhe um ano de cálculo manual.

A sua conclusão foi uma regra prática ainda hoje citada: se a quantidade de ácido carbónico aumentar em progressão geométrica, a temperatura subirá quase em progressão aritmética. Descobriu que duplicar o dióxido de carbono aqueceria a Terra cerca de 4 °C; quadruplicá-lo, cerca de 8 °C. Baseou-se em Fourier, Pouillet e Tyndall, mas foi o primeiro a pôr a química física a trabalhar sobre o número.

O artigo de 1896 em si dizia pouco sobre a queima de carvão. Isso veio no seu livro popular Worlds in the Making (1908), onde julgou que as emissões humanas eram grandes o suficiente para aquecer o planeta — e acolheu a perspetiva. O aquecimento, argumentou, evitaria a próxima era glaciar e melhoraria as colheitas no frio norte. A subida do nível do mar não aparece nos seus cálculos.

O império e as suas utilizações

A partir de 1901, sentou-se na Real Academia Sueca das Ciências e, pelo resto da sua vida, no Comité Nobel de Física e, de facto, também no comité de química. Utilizou o cargo: empurrou aliados para prémios e trabalhou para bloquear rivais. Em 1905, fundou o Instituto Nobel de Investigação Física em Estocolmo e dirigiu-o até à sua reforma em 1927.

A sua curiosidade posterior vagueou. Voltou-se para a química fisiológica e mostrou que as reações nos tecidos vivos obedecem às mesmas leis que as reações num balão; as suas conferências de 1904 na Califórnia sobre toxinas e antitoxinas tornaram-se Immunochemistry (1907). Escreveu sobre eras glaciares e astrofísica, e lançou a hipótese da panspermia, de que a vida poderia derivar entre planetas na forma de esporos. Menos louvavelmente, sentou-se no conselho de administração da Sociedade Sueca de Higiene Racial, fundada em 1909 — uma associação que pertence a qualquer relato honesto sobre ele.

Por que Svante é chamado de génio

O caso não é principalmente de brilho bruto, mas de independência de julgamento sustentada contra um veredito institucional. A teoria dos iões foi classificada de quarta classe por químicos profissionais e acabou por estar correta; Ostwald, van 't Hoff e Clausius viram imediatamente o que Uppsala não conseguiu, e o Comité Nobel concordou dezanove anos mais tarde. É uma coisa rara ter razão, perante tanta oposição de especialistas, aos vinte e cinco anos.

O trabalho climático exibe uma faculdade diferente: paciência de um tipo que quase ninguém possui hoje. Não houve truques concetuais no artigo de 1896 — o mecanismo do efeito de estufa tinha sido descrito por Fourier e medido por Tyndall. O que Arrhenius forneceu foi a disposição para moer um ano de cálculos manuais para converter um efeito qualitativo num número, e o número de sensibilidade que obteve é surpreendentemente próximo do que os supercomputadores produzem hoje.

O contra-argumento é substancial. A sua estimativa climática foi em parte sortuda: baseou-se nos dados da luz lunar de Langley e em simplificações que os cientistas posteriores rejeitaram, e durante décadas o consenso rejeitou o seu resultado como demasiado bruto para ser fiável. A sua interpretação do que o aquecimento significaria estava errada — ele pensou que seria um benefício. E a sua conduta no Comité Nobel foi facciosa, e o seu envolvimento na higiene racial desacreditador. Ele era um calculador formidável e um pensador excecionalmente teimoso; a palavra génio ajusta-se melhor à sua recusa em aceitar um veredito mau do que a qualquer lampejo repentino de intuição.

Pós-vidas

Morreu em Uppsala a 2 de outubro de 1927 de uma doença intestinal aguda. As honras tinham chegado abundantemente antes: a Medalha Davy em 1902, o primeiro Prémio Willard Gibbs em 1911, a Cátedra Faraday em 1914, a Medalha Franklin em 1920, membro estrangeiro da Royal Society em 1910.

Crateras na Lua e em Marte levam o seu nome, tal como o Arrheniusfjellet em Svalbard e os Laboratórios Arrhenius na Universidade de Estocolmo. E, por uma coincidência que não passou despercebida, o pai da ativista climática Greta Thunberg, Svante Thunberg, recebeu o nome de Arrhenius, um primo na linha familiar.