O problema das mudanças climáticas globais somente pode ser resolvido através de um longo processo de coordenação política internacional no qual os principais atores são os governos dos Estados Nacionais. O Protocolo de Quioto é o primeiro acordo internacional para controlar as emissões de gases de efeito estufa, e muitas outras rodadas de negociações ocorrerão ao longo deste século gerando novos acordos com o mesmo objetivo. Inúmeros fatores, relacionados de forma complexa, têm influenciado e influenciarão os resultados desses futuros acordos. Dentre os principais estão as incertezas sobre os vários aspectos, físicos, biológicos, econômicos e políticos, do problema das mudanças climáticas. O objetivo deste trabalho foi construir um modelo de análise integrada, que tornasse transparente os principais elementos e elos da cascata de incertezas existente no problema das mudanças climáticas e a sua influência nos resultados daquelas negociações e nos permitisse fazer simulações exploratórias sobre os efeitos da evolução dessas incertezas sobre os resultados da seqüência de negociações após o Protocolo de Quioto. O modelo representa de forma estilizada importantes elementos que participam da estrutura de decisão coletiva sobre abatimento de reduções de emissões e em alguns aspectos é mais realista que vários modelos existentes sobre tomada de decisões sobre mudança de clima. Ele é composto de um módulo que representa o sistema do clima, um módulo que representa as economias nacionais, um módulo que representa os tomadores de decisões governamentais e um módulo que representa as negociações sobre reduções de emissões. Os tomadores de decisões são representados como agentes que têm planos de desenvolvimento econômico para seus países e modelos sobre como o clima global e regional e as suas economias funcionam, o que lhes permite fazerem projeções futuras do aquecimento global, das suas economias e emissões, e do impacto que a mudança de clima produzirá em seu território. Dessa forma podem estimar o impacto que o aquecimento global poderá ter sobre seus planos de desenvolvimento. Essas análises são feitas dentro de um horizonte de antecipação que depende do grau de incertezas na época em que as projeções são realizadas. Representamos algumas das principais incertezas na ciência do clima e análise econômica do problema através de distribuições de probabilidades de certos parâmetros chave, tais como a sensibilidade climática e a difusividade térmica do Oceano, que podem variar ao longo do tempo. Existe uma infinidade de cenários possíveis de evolução dessas incertezas, mas somente alguns com significados intuitivos importantes. Uma negociação sobre cotas de reduções de emissões é representada como um jogo não-cooperativo, e o acordo entre os países é um equilíbrio de Nash desse jogo. Cada governo, antes de ir à mesa de negociações, baseado nestas projeções e nas possíveis ações dos outros governos, elabora suas estratégias sobre o quanto abater de suas emissões. O resultado final de um jogo é influenciado pelas distribuições de probabilidades que representam as incertezas da época em que cada agente faz suas projeções. Algumas distribuições em algumas épocas podem revelar aos agentes a probabilidade de impactos climáticos perigosos em suas economias, influenciando fortemente as suas escolhas de abatimento e o resultados das negociações. Esse ciclo de projeções-análise-negociação se repete várias vezes ao longo do tempo definindo uma seqüência de acordos de reduções de emissões, um conseqüente aquecimento global e uma distribuição de impactos regionais ao longo do mesmo período. A comparação das trajetórias finais de aquecimento e impactos gerados para cada cenário escolhido de evolução das incertezas ajuda-nos a compreender as possíveis evoluções das futuras negociações sobre abatimento de emissões. Implementamos uma versão simplificada do modelo em um programa de computador através da plataforma Microsoft Excel, considerando somente dois blocos de países. Com esse protótipo, é possível simular cenários de evolução das incertezas, representando evoluções possíveis da ciência do clima e a análise econômica do problema, e com isso estudar a influência dessas evoluções nos resultados de uma seqüência de negociações sobre cotas de reduções de emissões entre dois blocos de países, que uma vez definidos os valores de certos parâmetros, podem representar os países do Anexo I e Não-Anexo I da Convenção Quadro de Mudança de Clima das Nações Unidas. Nesse caso o Protocolo de Quioto é o primeiro acordo de uma série de acordos ao longo do Século XXI. O modelo foi construído apoiando-se na literatura tradicional de modelagem integrada em mudanças climáticas, mas inova a pesquisa nesta área em vários pontos importantes. Dentre eles está a variação gradual de várias incertezas e a incorporação de uma interpretação do conceito de impactos climáticos perigosos conforme o Artigo 2 da Convenção Quadro e seu papel nos resultados das negociações. A linguagem e a plataforma utilizada nos permite comunicar de forma clara os elos da cascata de incertezas e sua influência sobre as negociações, tanto a cientistas, quanto a analistas econômicos e políticos envolvidos com o tema. A plataforma utilizada torna também o programa aberto para análises críticas e modificações a uma larga classe de analistas do tema, além de poder ser utilizado no ensino, que ainda carece de ferramentas pedagógicas que permitam uma ampla divulgação desse tema a não especialistas. Apesar de ser um modelo sobre mudanças climáticas, os vários módulos têm uma estrutura conceitual que lhes permite serem adaptados para tratar outras questões ambientais globais e regionais onde as soluções baseiam-se em tomada de decisão coletiva negociada e sob incertezas. / The problem of the global climate change only can to be solved through a long term process of international political coordination which the principal actors are the governments of the National States. The Kyoto Protocol is the first international agreement to control the greenhouse gas (GHG) emissions, and the others rounds of negotiations will happen through this century producing new deals with the same goal. A number of factors related of a complex way, have influenced and will influence the results of these future agreements. Among the principal factors, are the uncertainties about the physical, biological, ecological, economical and poltical aspects of the global climate change problem. The goal of this work was to contruct a integrated assessment model, that show in a transparent way some the majors elements and links of the uncertainties cascade that exist in the problem of the climate change, and their influence on the results on that negotiations. The model permit us to make exploratory simulations about the effects of the evolution that uncertainties in the results of the sequence of negotiations after the Kyoto Protocol. The model represent in a stylized way important elements that participate in the structure of collective decision making about abatement of GHG emissions and in some aspects is more realistic that several existent models on decision making about climate change. It is composed of one module that represent the climate system, one module that represent the national economies, one module that represent the governmental decision makers and one module that represent the negotiations about reductions of GHG emissions. The climate model include a carbon cycle and an energetic balance simple models with white noise in the radiative forcing to repesent the natural climate variability. The economic models include abrupt changes in the damages functions. The The decision makers are represented as agents that have economical development plans for their countries and have models of the climate change and their national economies. These models permit to each one make projections on future global warming, economical growth, emissions and the climate impacts on each territory. Thus each agent can estimate the impact of the global warming on his development plan under a action of abatement of emissions. These analysis are made with the aid of a antecipation horizon that depends of the uncertainty levels in the epoch which the projections are made. We represented some of majors uncertainties in the climate science and economic analysis on the problem through probabilities distributions of certain key parameters, such that the climate sensibility and the ocean thermal diffusivity, which can to vary in time. There is a number of possible evolution scenarios for these uncertainties, but only a few with important intuitive means. We take only these more important scenarios to simulation. A negotiation on reduction quotas of emissions is represented as a non-cooperative game and the agreement between countries is a Nash equilibrium of the game. Each government before to negotiate choose his strategies on how much abate emissions based on his projections. The game final result is influenced by the probabilities distributions that represent the uncertainties in the epoch of the negotiations. Some distributions can reveal high probabilities for dangerous climate impacts in their economies, influencing strongly the choices of emission abatements and the results of negotiations. The cycle of projection-analysisnegotiation can to repeat many times defining a sequence of agreements and then a emission trajectory, and as consequence a global warming and distributions of regional impacts. The comparison of final trajectories of warming and impacts for each negotiations sequence help us to understand the possible evolutions of future negotiations and his role in the climate change problem.

O problema das mudanças climáticas globais somente pode ser resolvido através de um longo processo de coordenação política internacional no qual os principais atores são os governos dos Estados Nacionais. O Protocolo de Quioto é o primeiro acordo internacional para controlar as emissões de gases de efeito estufa, e muitas outras rodadas de negociações ocorrerão ao longo deste século gerando novos acordos com o mesmo objetivo. Inúmeros fatores, relacionados de forma complexa, têm influenciado e influenciarão os resultados desses futuros acordos. Dentre os principais estão as incertezas sobre os vários aspectos, físicos, biológicos, econômicos e políticos, do problema das mudanças climáticas. O objetivo deste trabalho foi construir um modelo de análise integrada, que tornasse transparente os principais elementos e elos da cascata de incertezas existente no problema das mudanças climáticas e a sua influência nos resultados daquelas negociações e nos permitisse fazer simulações exploratórias sobre os efeitos da evolução dessas incertezas sobre os resultados da seqüência de negociações após o Protocolo de Quioto. O modelo representa de forma estilizada importantes elementos que participam da estrutura de decisão coletiva sobre abatimento de reduções de emissões e em alguns aspectos é mais realista que vários modelos existentes sobre tomada de decisões sobre mudança de clima. Ele é composto de um módulo que representa o sistema do clima, um módulo que representa as economias nacionais, um módulo que representa os tomadores de decisões governamentais e um módulo que representa as negociações sobre reduções de emissões. Os tomadores de decisões são representados como agentes que têm planos de desenvolvimento econômico para seus países e modelos sobre como o clima global e regional e as suas economias funcionam, o que lhes permite fazerem projeções futuras do aquecimento global, das suas economias e emissões, e do impacto que a mudança de clima produzirá em seu território. Dessa forma podem estimar o impacto que o aquecimento global poderá ter sobre seus planos de desenvolvimento. Essas análises são feitas dentro de um horizonte de antecipação que depende do grau de incertezas na época em que as projeções são realizadas. Representamos algumas das principais incertezas na ciência do clima e análise econômica do problema através de distribuições de probabilidades de certos parâmetros chave, tais como a sensibilidade climática e a difusividade térmica do Oceano, que podem variar ao longo do tempo. Existe uma infinidade de cenários possíveis de evolução dessas incertezas, mas somente alguns com significados intuitivos importantes. Uma negociação sobre cotas de reduções de emissões é representada como um jogo não-cooperativo, e o acordo entre os países é um equilíbrio de Nash desse jogo. Cada governo, antes de ir à mesa de negociações, baseado nestas projeções e nas possíveis ações dos outros governos, elabora suas estratégias sobre o quanto abater de suas emissões. O resultado final de um jogo é influenciado pelas distribuições de probabilidades que representam as incertezas da época em que cada agente faz suas projeções. Algumas distribuições em algumas épocas podem revelar aos agentes a probabilidade de impactos climáticos perigosos em suas economias, influenciando fortemente as suas escolhas de abatimento e o resultados das negociações. Esse ciclo de projeções-análise-negociação se repete várias vezes ao longo do tempo definindo uma seqüência de acordos de reduções de emissões, um conseqüente aquecimento global e uma distribuição de impactos regionais ao longo do mesmo período. A comparação das trajetórias finais de aquecimento e impactos gerados para cada cenário escolhido de evolução das incertezas ajuda-nos a compreender as possíveis evoluções das futuras negociações sobre abatimento de emissões. Implementamos uma versão simplificada do modelo em um programa de computador através da plataforma Microsoft Excel, considerando somente dois blocos de países. Com esse protótipo, é possível simular cenários de evolução das incertezas, representando evoluções possíveis da ciência do clima e a análise econômica do problema, e com isso estudar a influência dessas evoluções nos resultados de uma seqüência de negociações sobre cotas de reduções de emissões entre dois blocos de países, que uma vez definidos os valores de certos parâmetros, podem representar os países do Anexo I e Não-Anexo I da Convenção Quadro de Mudança de Clima das Nações Unidas. Nesse caso o Protocolo de Quioto é o primeiro acordo de uma série de acordos ao longo do Século XXI. O modelo foi construído apoiando-se na literatura tradicional de modelagem integrada em mudanças climáticas, mas inova a pesquisa nesta área em vários pontos importantes. Dentre eles está a variação gradual de várias incertezas e a incorporação de uma interpretação do conceito de impactos climáticos perigosos conforme o Artigo 2 da Convenção Quadro e seu papel nos resultados das negociações. A linguagem e a plataforma utilizada nos permite comunicar de forma clara os elos da cascata de incertezas e sua influência sobre as negociações, tanto a cientistas, quanto a analistas econômicos e políticos envolvidos com o tema. A plataforma utilizada torna também o programa aberto para análises críticas e modificações a uma larga classe de analistas do tema, além de poder ser utilizado no ensino, que ainda carece de ferramentas pedagógicas que permitam uma ampla divulgação desse tema a não especialistas. Apesar de ser um modelo sobre mudanças climáticas, os vários módulos têm uma estrutura conceitual que lhes permite serem adaptados para tratar outras questões ambientais globais e regionais onde as soluções baseiam-se em tomada de decisão coletiva negociada e sob incertezas. / The problem of the global climate change only can to be solved through a long term process of international political coordination which the principal actors are the governments of the National States. The Kyoto Protocol is the first international agreement to control the greenhouse gas (GHG) emissions, and the others rounds of negotiations will happen through this century producing new deals with the same goal. A number of factors related of a complex way, have influenced and will influence the results of these future agreements. Among the principal factors, are the uncertainties about the physical, biological, ecological, economical and poltical aspects of the global climate change problem. The goal of this work was to contruct a integrated assessment model, that show in a transparent way some the majors elements and links of the uncertainties cascade that exist in the problem of the climate change, and their influence on the results on that negotiations. The model permit us to make exploratory simulations about the effects of the evolution that uncertainties in the results of the sequence of negotiations after the Kyoto Protocol. The model represent in a stylized way important elements that participate in the structure of collective decision making about abatement of GHG emissions and in some aspects is more realistic that several existent models on decision making about climate change. It is composed of one module that represent the climate system, one module that represent the national economies, one module that represent the governmental decision makers and one module that represent the negotiations about reductions of GHG emissions. The climate model include a carbon cycle and an energetic balance simple models with white noise in the radiative forcing to repesent the natural climate variability. The economic models include abrupt changes in the damages functions. The The decision makers are represented as agents that have economical development plans for their countries and have models of the climate change and their national economies. These models permit to each one make projections on future global warming, economical growth, emissions and the climate impacts on each territory. Thus each agent can estimate the impact of the global warming on his development plan under a action of abatement of emissions. These analysis are made with the aid of a antecipation horizon that depends of the uncertainty levels in the epoch which the projections are made. We represented some of majors uncertainties in the climate science and economic analysis on the problem through probabilities distributions of certain key parameters, such that the climate sensibility and the ocean thermal diffusivity, which can to vary in time. There is a number of possible evolution scenarios for these uncertainties, but only a few with important intuitive means. We take only these more important scenarios to simulation. A negotiation on reduction quotas of emissions is represented as a non-cooperative game and the agreement between countries is a Nash equilibrium of the game. Each government before to negotiate choose his strategies on how much abate emissions based on his projections. The game final result is influenced by the probabilities distributions that represent the uncertainties in the epoch of the negotiations. Some distributions can reveal high probabilities for dangerous climate impacts in their economies, influencing strongly the choices of emission abatements and the results of negotiations. The cycle of projection-analysisnegotiation can to repeat many times defining a sequence of agreements and then a emission trajectory, and as consequence a global warming and distributions of regional impacts. The comparison of final trajectories of warming and impacts for each negotiations sequence help us to understand the possible evolutions of future negotiations and his role in the climate change problem.