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Efeito Estufa

Efeito Estufa
Poluição do ar, poluição ambiental, meio ambiente, o que é o efeito estufa e suas conseqüências 
para o meio ambiente, poluição do ar, queima de combustíveis fósseis

foto de fábrica - poluição do ar
Poluição do ar : uma das causas do efeito estufa

O efeito estufa tem colaborado com o  aumento da temperatura no globo terrestre nas últimas décadas. Pesquisas recentes indicaram que o século XX foi o mais quente dos últimos 500 anos. Pesquisadores do clima afirmam que, num futuro próximo, o aumento da temperatura provocado pelo efeito estufa poderá ocasionar o derretimento das calotas polares e o aumento do nível dos mares. Como conseqüência, muitas cidades litorâneas poderão desaparecer do mapa.

O efeito estufa é gerado pela derrubada de florestas e pela queimada das mesmas, pois são elas que regulam a temperatura, os ventos e o nível de chuvas em diversas regiões. Como as florestas estão diminuindo no mundo, a temperatura terrestre tem aumentado na mesma proporção.

Um outro fator que está gerando o efeito estufa é o lançamento de gases poluentes na atmosfera, principalmente os que resultam da queima de combustíveis fósseis. A queima do óleo diesel e da gasolina nos grandes centros urbanos tem colaborado para o efeito estufa. O dióxido de carbono (gás carbônico) e o monóxido de carbono ficam concentrados em determinadas regiões da atmosfera formando uma camada que bloqueia a dissipação do calor. Outros gases que contribuem para este processo são:  gás metano, óxido nitroso e óxidos de nitrogênio. Esta camada de poluentes, tão visível nas grandes cidades, funciona como um isolante térmico do planeta Terra. O calor fica retido nas camadas mais baixas da atmosfera trazendo graves problemas ao planeta.

Pesquisadores do meio ambiente já estão prevendo os problemas futuros que poderão atingir nosso planeta caso esta situação persista. Muitos ecossistemas poderão ser atingidos e espécies vegetais e animais poderão ser extintos. Derretimento de geleiras e alagamento de ilhas e regiões litorâneas. Tufões, furacões, maremotos e enchentes poderão ocorrer com mais intensidade. Estas alterações climáticas poderão influenciar negativamente na produção agrícola de vários países, reduzindo a quantidade de alimentos em nosso planeta. A elevação da temperatura nos mares poderia ocasionar o desvio de curso de correntes marítimas, ocasionando a extinção de vários animais marinhos e diminuir a quantidade de peixes nos mares.

Preocupados com estes problemas, organismos internacionais, ONGs (Organizações Não Governamentais) e governos de diversos países já estão tomando medidas para reduzir a poluição ambiental e a emissão de gases na atmosfera. O Protocolo de Kyoto, assinado em 1997, prevê a redução de gases poluentes para os próximos anos. Porém, países como os Estados Unidos tem dificultado o avanço destes acordos. Os EUA alegam que a redução da emissão de gases poluentes poderia dificultar o avanço das indústrias no país. 

Em dezembro de 2007, outro evento importante aconteceu na cidade de Bali. Representantes de centenas de países começaram a definir medidas para a redução da emissão de gases poluentes. São medidas que deverão ser tomadas pelos países após 2012.

O Efeito Estufa é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante. A atmosfera é altamente transparente à luz solar, porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai ser refletida de novo para o espaço, ficando os outros 65% retidos na Terra. Isto deve-se principalmente ao efeito sobre os raios infravermelhos de gases como o Dióxido de Carbono, Metano, Óxidos de Azoto e Ozônio presentes na atmosfera (totalizando menos de 1% desta), que vão reter esta radiação na Terra, permitindo-nos assistir ao efeito calorífico dos mesmos.

Nos últimos anos, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado cerca de 0,4% anualmente; este aumento se deve à utilização de petróleo, gás e carvão e à destruição das florestas tropicais. A concentração de outros gases que contribuem para o Efeito de Estufa, tais como o metano e os clorofluorcarbonetos também aumentaram rapidamente. O efeito conjunto de tais substâncias pode vir a causar um aumento da temperatura global (Aquecimento Global) estimado entre 2 e 6 ºC nos próximos 100 anos. Um aquecimento desta ordem de grandeza não só irá alterar os climas em nível mundial como também irá aumentar o nível médio das águas do mar em, pelo menos, 30 cm, o que poderá interferir na vida de milhões de pessoas habitando as áreas costeiras mais baixas.
Se a terra não fosse coberta por um manto de ar, a atmosfera, seria demasiado fria para a vida. As condições seriam hostis à vida, a qual de tão frágil que é, bastaria uma pequena diferença nas condições iniciais da sua formação, para que nós não pudessemos estar aqui discutindo-a.

planeta





O Efeito Estufa consiste, basicamente, na ação do dióxido de carbono e outros gases sobre os raios infravermelhos refletidos pela superfície da terra, reenviando-os para ela, mantendo assim uma temperatura estável no planeta. Ao irradiarem a Terra, parte dos raios luminosos oriundos do Sol são absorvidos e transformados em calor, outros são refletidos para o espaço, mas só parte destes chega a deixar a Terra, em consequência da ação refletora que os chamados "Gases de Efeito Estufa" (dióxido de carbono, metano, clorofluorcarbonetos- CFCs- e óxidos de azoto) têm sobre tal radiação reenviando-a para a superfície terrestre na forma de raios infravermelhos.

efeito estufa

Desde a época pré-histórica que o dióxido de carbono tem tido um papel determinante na regulação da temperatura global do planeta. Com o aumento da utilização de combustíveis fósseis (Carvão, Petróleo e Gás Natural) a concentração de dióxido de carbono na atmosfera duplicou nos últimos cem anos. Neste ritmo e com o abatimento massivo de florestas que se tem praticado (é nas plantas que o dióxido de carbono, através da fotossíntese, forma oxigênio e carbono, que é utilizado pela própria planta) o dióxido de carbono começará a proliferar levando, muito certamente, a um aumento da temperatura global, o que, mesmo tratando-se de poucos graus, levaria ao degelo das calotes polares e a grandes alterações a nível topográfico e ecológico do planeta.

estufa 2




Poluentes Atmosféricos


polu caminhao congestionamento


poluicao

 

O Efeito Estufa e o Aquecimento Global

aquecimento

 

        O aquecimento global é o aumento da temperatura terrestre (não só numa zona específica, mas em todo o planeta) e tem preocupado a comunidade científica cada vez mais. Acredita-se que seja devido ao uso de combustíveis fósseis e outros processos em nível industrial, que levam à acumulação na atmosfera de gases propícios ao Efeito Estufa, tais como o Dióxido de Carbono, o Metano, o Óxido de Azoto e os CFCs.

        Há muitas décadas que se sabe da capacidade que o Dióxido de Carbono tem para reter a radiação infravermelha do Sol na atmosfera, estabilizando assim a temperatura terrestre por meio do Efeito Estufa, mas, ao que parece, isto em nada preocupou a humanidade que continuou a produzir enormes quantidades deste e de outros gases de Efeito Estufa.

         A grande preocupação é se os elevados índices de Dióxido de Carbono que se têm medido desde o século passado, e tendem a aumentar, podem vir a provocar um aumento na temperatura terrestre suficiente para trazer graves conseqüências à escala global, pondo em risco a sobrevivência dos seus habitantes.

        Na realidade, desde 1850 temos assistido a um aumento gradual da temperatura global, algo que pode também ser causado pela flutuação natural desta grandeza. Tais flutuações têm ocorrido naturalmente durante várias dezenas de milhões de anos ou, por vezes, mais bruscamente, em décadas. Estes fenômenos naturais bastante complexos e imprevisíveis podem ser a explicação para as alterações climáticas que a Terra tem sofrido, mas também é possível e mais provável que estas mudanças estejam sendo provocadas pelo aumento do Efeito Estufa, devido basicamente à atividade humana.

         Para que se pudesse compreender plenamente a causa deste aumento da temperatura média do planeta, foi necessário fazer estudos exaustivos da variabilidade natural do clima. Mudanças, como as estações do ano, às quais estamos perfeitamente habituados, não são motivos de preocupação.

         Na realidade, as oscilações anuais da temperatura que se têm verificado neste século estão bastante próximo das verificadas no século passado e, tendo os séculos XVI e XVII sido frios (numa escala de tempo bem mais curta do que engloba idades do gelo), o clima pode estar ainda a se recuperar dessa variação. Desta forma os cientistas não podem afirmar que o aumento de temperatura global esteja de alguma forma relacionado com um aumento do Efeito Estufa, mas, no caso dos seus modelos para o próximo século estarem corretos, os motivos para preocupação serão muitos.

        Segundo as medições da temperatura para épocas anteriores a 1860, desde quando se tem feito o registro das temperaturas em várias áreas de globo, as medidas puderam ser feitas a partir dos anéis de árvores, de sedimentos em lagos e nos gelos, o aumento de 2 a 6 ºC que se prevê para os próximos 100 anos seria maior do que qualquer aumento de temperatura alguma vez registrado desde o aparecimento da civilização humana na Terra. Desta forma torna-se assim quase certo que o aumento da temperatura que estamos enfrentando é causado pelo Homem e não se trata de um fenômeno natural.

         No caso de não se tomarem medidas drásticas, de forma a controlar a emissão de gases de Efeito Estufa é quase certo que teremos que enfrentar um aumento da temperatura global que continuará indefinidamente, e cujos efeitos serão piores do que quaisquer efeitos provocados por flutuações naturais, o que quer dizer que iremos provavelmente assistir às maiores catástrofes naturais (agora causadas indiretamente pelo Homem) alguma vez registradas no planeta.

         A criação de legislação mais apropriada sobre a emissão dos gases poluentes é de certa forma complicada por também existirem fontes de Dióxido de Carbono naturais (o qual manteve a temperatura terrestre estável desde idades pré-históricas), o que torna também o estudo deste fenômeno ainda mais complexo.

         Há ainda a impossibilidade de comparar diretamente este aquecimento global com as mudanças de clima passadas devido à velocidade com que tudo está acontecendo. As analogias mais próximas que se podem estabelecer são com mudanças provocadas por alterações abruptas na circulação oceânica ou com o drástico arrefecimento global que levou à extinção dos dinossauros. O que existe em comum entre todas estas mudanças de clima são extinções em massa, por todo o planeta tanto no nível da fauna como da flora. Esta analogia vem reforçar os modelos estabelecidos, nos quais prevêem que tanto os ecossistemas naturais como as comunidades humanas mais dependentes do clima venham a ser fortemente pressionados e postos em perigo.

Efeito Estufa
CALOR:
Verões têm sido cada vez mais quentes em quase todo o planeta.
O efeito estufa ocorre quando gases da atmosfera - como dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e CFC's - absorvem parte da radiação solar, “aprisionando” este calor na Terra. Como resultado, a superfície terrestre fica cerca de 30ºC mais quente ao receber quase o dobro de energia da atmosfera em relação à energia que recebe do sol.

Segundo o IPCC, a aceleração do processo de aquecimento global observada durante os últimos 50 anos se deve muito provavelmente a um aumento dos gases do efeito estufa. Entre eles o metano, produzido pela flatulência dos ovinos e bovinos. Ele é um dos mais nocivos - cerca de 20 vezes mais potente que o dióxido de carbono. Levando em consideração que a pecuária representa 16% da poluição mundial, cientistas têm procurado a solução para esse problema. Na Nova Zelândia, por exemplo, para compensar os efeitos dos gases emitidos, pensou-se em cobrar imposto pela posse de gado.

O que é Efeito Estufa?              

 

É um fenômeno ocasionado pela concentração de gases (como dióxido de carbono, óxido nitroso, metano e os clorofluorcarbonos - estes últimos resíduos de produtos industrializados) na atmosfera, formando uma camada que permite a passagem dos raios solares e que absorve grande parte do calor emitido pela superfície da Terra.

Os clorofluorcarbonos (CFCs) produzidos pela indústria química, são poderosos gases com efeito estufa. Eles também reagem com o ozônio troposférico, destruindo, dessa forma, a camada de ozônio.

Alguns gases da atmosfera, principalmente o dióxido de carbono (CO2), funcionam como uma capa protetora que impede que o calor absorvido da irradiação solar escape para o espaço exterior, mantendo uma situação de equilíbrio térmico sobre o planeta, tanto durante o dia como noite. Sem o carbono na atmosfera, a superfície da Terra seria coberta de gelo.

O efeito estufa na Terra é garantido pela presença do dióxido de carbono, vapor de água e outros gases raros. Esses gases são chamados raros porque constituem uma parcela muito pequena na composição atmosférica, formada em sua maior parte por nitrogênio (75%) e oxigênio (23%).

 

Gases Isolantes              

 

Os gases estufa agem como isolantes por absorver uma parte da energia irradiada pela Terra. As moléculas desses gases, agora mais ricas em energia, reirradiam-nas em todas as direções. Uma parte retorna para a Terra. Na ausência desta ação isolante, a Terra iria se resfriar muito. Devido ao efeito estufa, a superfície terrestre é aproximadamente 33°C mais quente.  

Se os níveis dos gases estufa proverem um isolamento durante um período longo de tempo, a Terra poderá eventualmente se tornar muito quente para a manutenção da vida. O problema não está na existência dos gases estufa - pois eles são de origem natural e executam um serviço essencial - mas devido às altas concentrações desses gases.


Causas do Aquecimento

Ao longo dos últimos cem anos, a concentração de gases de efeito estufa vem aumentando por causa da maior atividade industrial, agrícola e de transporte, e principalmente devido ao uso de combustíveis fósseis.

O efeito estufa gerado pela natureza além de benéfico é imprescindível para a manutenção da vida sobre a Terra. Se a composição dos gases raros for alterada, para mais ou para menos, o equilíbrio térmico da Terra sofrerá conjuntamente.

A ação do ser humano na natureza tem feito aumentar a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera, através de uma queima intensa e descontrolada de combustíveis fósseis e do desmatamento. A derrubada de árvores provoca o aumento da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera pela queima e também por decomposição natural. Além disso, as árvores aspiram dióxido de carbono e produzem oxigênio. Uma menor quantidade de árvores significa também menos dióxido de carbono sendo absorvido.


Aumento do Nível do Mar e Clima           

 

As conseqüências do aquecimento global poderão ser catastróficas. A medida em que o gelo das calotas polares derrete, o nível do mar se eleva, provocando a inundação de terras mais baixas e, talvez, a submersão de países inteiros no Oceano Pacífico. Dependendo da elevação do nível do mar, Bangladesh e Egito, por exemplo, podem perder até um décimo de seus territórios, o que obrigaria o deslocamento de 16 milhões de pessoas.

O derretimento de geleiras das montanhas poderá provocar avalanches, erosão dos solos e mudanças dramáticas no fluxo dos rios, aumentando o risco de enchentes. Alterações bruscas na composição da atmosfera poderão desencadear mudanças dramáticas no clima, o que resultaria em grandes variações na temperatura e no ritmo de chuvas. Furacões, tormentas e enchentes, de um lado, e secas graves, de outro, poderão se tornar mais freqüentes. Os cientistas acreditam que os desertos poderão crescer e que as condições de tempo nas regiões semi-áridas, como no Nordeste do Brasil, serão ainda mais críticas.

Tudo isso poderá repercutir negativamente na produção de alimentos, já que diversas áreas cultiváveis serão afetadas. As alterações climáticas incomuns podem reduzir a população ou mesmo levar à extinção de muitas espécies que não seriam capazes de se adaptar às novas condições ambientais, afetando o equilíbrio de diversos ecossistemas.


Processos Naturais

 

Dois processos naturais resultam 95% do CO2 emitido, cada um contribuindo igualmente. Um deles é a fotossíntese e o outro é a absorção de CO2 pelos oceanos devido à reação deste gás com íons cálcio (e magnésio) e conseqüente formação de depósitos calcários no fundo dos mares.

Com esses dois processos, resta apenas 5% de todo o gás carbônico emitido sem ser reciclado, uma quantidade percentualmente pequena mas grande o suficiente para que pequenas variações na quantidade de gás carbônico, emitido por processos antropogênicos, sejam sentidas no aumento da temperatura média global de nosso planeta.

 

Chuva Ácida

 

As queimadas de combustíveis fósseis (carvão ou derivados de petróleo) liberam óxidos de nitrogênio (NxOy) e enxofre (SOx) que, combinados com a água, formam os ácidos nítrico (HNO3) e sulfúrico (H2SO4) presentes nas precipitações de chuva. As águas da chuva, assim como a geada, neve e neblina, ao caírem na superfície, alteram a composição química do solo e das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e edificações.

O gás carbônico (CO2) expelido pela nossa respiração é consumido, em parte, pelos vegetais, plâncton e fitoplâncton e o restante permanece na atmosfera. A concentração de CO2 no ar atmosférico tem se tornado cada vez maior, devido ao grande aumento da queima de combustíveis contendo carbono na sua constituição. Tanto o gás carbônico como outros óxidos ácidos, por exemplo, SO2 e NOx, são encontrados na atmosfera e as suas quantidades crescentes são um fator de preocupação para os seres humanos, pois causam, entre outras coisas, as chuvas ácidas.

Ao contrário do que se imagina, mesmo nos locais mais limpos, como o Ártico, a água da chuva é levemente ácida (pH 5,6). O pH mede o teor de íons positivos de hidrogênio de uma solução. A tabela do pH vai do zero ao quatorze: quanto maior for a concentração daqueles íons, menor será o pH, logo, mais ácida a chuva. Em várias cidades do oeste da Europa e do leste dos EUA, a chuva chegou a ter pH entre 2 e 3, ou seja, entre o do vinagre e o do suco de limão.

O termo chuva ácida foi usado pela primeira vez por Robert Angus Smith, químico e climatologista inglês. Ele usou a expressão para descrever a precipitação ácida que ocorreu sobre a cidade de Manchester no início da Revolução Industrial. Com o desenvolvimento e avanço industrial, os problemas inerentes às chuvas ácidas têm se tornado cada vez mais sérios. Um dos problemas das chuvas ácidas é o fato destas poderem ser transportadas através de grandes distâncias, podendo vir a cair em locais onde não há queima de combustíveis.

A poluição que sai das chaminés é levada pelo vento, sendo que uma parte dela pode permanecer no ar durante semanas, antes de se depositar no solo. Nesse período, pode ter viajado muitos quilômetros. Quanto mais a poluição permanece na atmosfera, mais a sua composição química se altera, transformando-se num complicado coquetel de poluentes que prejudica o meio ambiente.


Prejuízos e Efeitos

Segundo o Fundo Mundial para a Natureza, cerca de 35% dos ecossistemas europeus já estão seriamente alterados e cerca de 50% das florestas da Alemanha e da Holanda estão destruídas pela acidez da chuva. Na costa do Atlântico Norte, a água do mar está entre 10% e 30% mais ácida que nos últimos vinte anos. Nas mais importantes áreas industriais do Hemisfério Norte, o vento predominante vem do oeste. Isso significa que as áreas situadas no caminho do vento, que sopra dessas regiões industriais, recebem uma grande dose de poluição.

Cerca de 3 milhões de toneladas de poluentes ácidos são levados a cada ano dos Estados Unidos para o Canadá. De todo o dióxido de enxofre precipitado no leste canadense, metade dele provém das regiões industriais situadas no nordeste dos EUA. Na Europa, a poluição ácida é soprada sobre a Escandinávia, vindo dos países vizinhos, especialmente da Grã-Bretanha e do Leste-Europeu.

Nos EUA, onde as usinas termoelétricas são responsáveis por quase 65% do dióxido de enxofre lançado na atmosfera, o solo dos Montes Apalaches também está alterado: tem uma acidez dez vezes maior que a das áreas vizinhas, de menor altitude, e cem vezes maior que a das regiões onde não há esse tipo de poluição. Na América do Sul, chuvas com pH médio 4,7 têm sido registradas tanto em regiões urbanas e industrializadas como em regiões remotas.

Monumentos históricos também estão sendo corroídos: a Acrópole, em Atenas; o Coliseu, em Roma; o Taj Mahal, na Índia; as catedrais de Notre Dame, em Paris e de Colônia, na Alemanha. Em Cubatão, São Paulo, as chuvas ácidas contribuem para a destruição da Mata Atlântica e desabamentos de encostas. A usina termoelétrica de Candiota, em Bagé, no Rio Grande do Sul, provoca a formação de chuvas ácidas no Uruguai. Outro efeito das chuvas ácidas é a formaçao de cavernas.

A chuva ácida obviamente também afeta a saúde humana, liberando metais tóxicos que estavam no solo, que podem alcançar rios e serem utilizados pelo homem causando sérios problemas de saúde.

Ainda, com relação ao meio ambiente, os lagos podem ser os mais prejudicados com o efeito da chuva ácida, pois podem ficar totalmente acidificados, perdendo toda a sua vida.

Os dois países com maior interesse em acabar com a chuva ácida são a Grã-Bretanha e a Alemanha. A Alemanha mudou sua política repentinamente para garantir pouca poluição; já a Grã-Bretanha, que tem menos problemas, ainda quer um pouco mais de provas antes de atuar. Um outro país, os Estados Unidos, acreditam que sejam necessários mais pesquisas e debates antes de uma ação prática.

Hoje em dia o carvão, o petróleo e o gás natural são utilizados para suprir 75% dos gastos com energia. É possível cortar estes gastos pela metade e ter um alto nível de vida. Eis algumas sugestões para economizar energia:

Transporte coletivo: diminuindo-se o número de carros a quantidade de poluentes também diminui;

  • Utilização do metrô: por ser elétrico polui menos do que os carros;
  • Utilizar fontes de energia menos poluentes: hidrelétrica, geotérmica, mareomotriz, eólica, nuclear (embora cause preocupações em relação à possíveis acidentes e para onde levar o lixo nuclear).
  • Purificação dos escapamentos dos veículos: utilizar gasolina sem chumbo e adaptar um conversor catalítico; utilizar combustíveis com baixo teor de enxofre.

 

Glossário


Dióxido de Carbono (CO2) - Representado pela fórmula CO2, é um gás naturalmente presente na atmosfera terrestre em quantidades muito pequenas (apenas cerca de 0,03 % do volume da atmosfera é constituído por este gás). É um importante fator na fotossíntese, pois fornece o carbono que será usado para a fabricação de moléculas que armazenam energia na forma de ligações químicas. Trata-se do mais importante gás que provoca o efeito estufa, depois do vapor d'água.

Clorofluorcarbonos-Também conhecidos por CFC's, são substâncias químicas artificiais, utilizadas principalmente em refrigeradores, condicionadores de ar e aerossóis, e constituem o mais poderoso gás que provoca o efeito estufa.

Ozônio (O3) - Gás formado quando hidrocarbonetos reagem com óxidos de nitrogênio na presença  de luz solar. É um dos poluentes mais graves da troposfera, contribuindo para a formação do fotoquímica.

Camada de Ozônio - Camada da estratosfera formada pelo gás ozônio. Essa camada atua como barreira parcial à penetração da radiação ultravioleta incidente na superfície terrestre, protegendo-a, portanto, dos efeitos prejudiciais à saúde e ao meio ambiente, causados pelo excesso de tal radiação.

Combustíveis Fósseis - Nome dado ao petróleo, carvão mineral e gás natural. É uma formação orgânica depositada no subsolo e que sofreu fossilização. Pode ser queimada para a obtenção de calor ou outra forma de energia.

Desmatamento - Qualquer processo de alteração da cobertura vegetal movido pela espécie humana em que a vegetação resultante armazena menos carbono do que a original (incluindo o solo sobre o qual ela se encontra).

Metano (CH4) - Também conhecido como "gás dos pântanos", é formado pela decomposição de compostos orgânicos na ausência de oxigênio por determinadas bactérias, seja em pântanos, seja no estômago do gado, seja no de outros ruminantes. Fontes adicionais, induzidas pela espécie humana, são a queima de biomassa vegetal, vazamentos de dutos de gás natural, plantio de arroz em áreas alagadas e a mineração de certo tipo de carvão mineral. Boa parte do metano desaparece em reações químicas na própria atmosfera e uma fração pequena é absorvida por microorganismos existentes no solo. O metano contribuiu com 15% do efeito estufa.

Atmosfera - Atmosfera é a camada gasosa que envolve o planeta. A atmosfera terrestre consiste de 77% de nitrogênio e 21% de oxigênio. O resto é vapor d'água e outros gases.

Biosfera - A terra é composta por vários ecossistemas sejam eles aquáticos, terrestres ou até mesmo aéreos. A soma de todos estes ecossistemas é a biosfera. Portanto, a biosfera seria a parte na qual ocorre vida no planeta e na qual a vida tem poder de ação. 

Fotossíntese - A fotossíntese é uma função que apenas os vegetais são capazes de realizar. É através dela que as plantas produzem compostos orgânicos ricos em energia (glicose) e liberam oxigênio. A fotossíntese ocorre quando a água e o gás carbônico, na presença da luz, dão origem à glicose, nas partes verdes dos vegetais.

A folha é a parte do vegetal em que mais se realiza a fotossíntese. Além de ser rica em clorofila, sua posição na planta, geralmente exposta à luz, e sua forma laminar permitem que a energia do sol seja absorvida com maior eficiência.

O efeito estufa ou efeito de estufa é um processo que ocorre quando uma parte da radiação solar refletida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera. Como consequência disso, o calor fica retido, não sendo libertado para o espaço. O efeito estufa dentro de uma determinada faixa é de vital importância pois, sem ele, a vida como a conhecemos não poderia existir.

O que se pode tornar catastrófico é a ocorrência de um agravamento do efeito estufa que destabilize o equilíbrio energético no planeta e origine um fenómeno conhecido como aquecimento global. O IPCC (Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas, estabelecido pelas Organização das Nações Unidas e pela Organização Meteorológica Mundial em 1988) no seu relatório mais recente[1] diz que a maior parte deste aquecimento,observado durante os últimos 50 anos, se deve muito provavelmente a um aumento dos gases do efeito estufa.

Os gases de estufa (dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), Óxido nitroso (N2O), CFC´s (CFxClx)) absorvem alguma radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra e radiam por sua vez alguma da energia absorvida de volta para a superfície. Como resultado, a superfície recebe quase o dobro de energia da atmosfera do que a que recebe do Sol e a superfície fica cerca de 30°C mais quente do que estaria sem a presença dos gases «de estufa».

Um dos piores gases é o metano, cerca de 20 vezes mais potente que o dióxido de carbono,é produzido pela flatulência dos ovinos e bovinos, sendo que a pecuária representa 16% da poluição mundial. Cientistas procuram a solução para esse problema e estão desenvolvendo um remédio para tentar resolver o caso. Na Nova Zelândia pensou-se em cobrar-se taxas por vaca, para compensar o efeito dos gases emitidos[2].

Variação da temperatura global (em vermelho) e de concentração de dióxido de carbono(em azul) presente no ar nos últimos 1000 anos. NOTA: Os dados relativos à temperatura antes de 1881, são apenas estimativas indirectas, hoje em dia muito contestadas (ver gráficos em Aquecimento global).

Ao contrário do significado literal da expressão «efeito estufa», a atmosfera terrestre não se comporta como uma estufa (ou como um cobertor). Numa estufa, o aquecimento dá-se essencialmente porque a convecção é suprimida. Não há troca de ar entre o interior e o exterior. Ora acontece que a atmosfera facilita a convecção e não armazena calor: em média, a temperatura da atmosfera é constante e a energia absorvida transforma-se imediatamente na energia cinética e potencial das moléculas que existem na atmosfera. A atmosfera não reflete a energia radiada pela Terra. Os seus gases, principalmente o dióxido de carbono, absorvem-na. E se radia, é apenas porque tem uma temperatura finita e não por ter recebido radiação. A radiação que emite nada tem que ver com a que foi absorvida. Tem um espectro completamente diferente.

O efeito estufa, embora seja prejudicial em excesso, é na verdade vital para a vida na Terra, pois é ele que mantém as condições ideais para a manutenção da vida, com temperaturas mais amenas e adequadas. Porém, o excesso dos gases responsáveis pelo Efeito Estufa, ao qual desencadeia um fenómeno conhecido como Aquecimento Global, que é o grande vilão.

O problema do aumento dos gases estufa e sua influência no aquecimento global, tem colocado em confronto forças sociais que não permitem que se trate deste assunto do ponto de vista estritamente científico. Alinham-se, de um lado, os defensores das causas antropogênicas como principais responsáveis pelo aquecimento acelerado do planeta. São a maioria e omnipresentes na mídia. Do outro lado estão os "céticos", que afirmam que o aquecimento acelerado está muito mais relacionado com causas intrínsecas da dinâmica da Terra, do que com os reclamados desmatamento e poluição que mais rápido causam os efeitos indesejáveis à vida sobre a face terrestre do que propriamente a capacidade de reposição planetária.

Ambos os lados apresentam argumentos e são apoiados por forças sociais.

A poluição dos últimos duzentos anos tornou mais espessa a camada de gases existentes na atmosfera. Essa camada impede a dispersão da energia luminosa proveniente do Sol, que aquece e ilumina a Terra e também retém a radiação infravermelha (calor) emitida pela superfície do planeta. O efeito do espessamento da camada gasosa é semelhante ao de uma estufa de vidro para plantas, o que originou seu nome. Muitos desses gases são produzidos naturalmente, como resultado de erupções vulcânicas, da decomposição de matéria orgânica e da fumaça de grandes incêndios. Sua existência é indispensável para a existência de vida no planeta, mas a densidade atual da camada gasosa é devida, em grande medida, à atividade humana. Em escala global, o aumento exagerado dos gases responsáveis pelo efeito estufa provoca o aquecimento do global, o que tem consequências catastróficas. O derretimento das calotes polares e de geleiras, por exemplo, eleva o nível das águas dos oceanos e dos lagos, submergindo ilhas e amplas áreas litorâneas densamente povoadas. O super aquecimento das regiões tropicais e subtropicais contribui para intensificar o processo de desertificação e de proliferação de insetos nocivos à saúde humana e animal. A destruição de habitats naturais provoca o desaparecimento de espécies vegetais e animais. Multiplicam-se as secas, inundações e furacões, com sua sequela de destruição e morte.

Influência de cada gás estufa no agravamento do efeito estufa.

O mecanismo que mantém aquecido o ambiente das estufas de vidro é a restrição das perdas convectivas quando o ar é aquecido pelo contato com solo que por sua vez é aquecido pela radiação solar. No entanto, o chamado «efeito de estufa» na atmosfera não tem que ver com a supressão da convecção. A atmosfera facilita a convecção e não armazena calor: absorve alguma da radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra e radia por sua vez alguma da energia absorvida de volta para a superfície. Como resultado, a superfície recebe quase o dobro de energia da atmosfera do que a que recebe do Sol e a superfície fica cerca de 30°C mais quente do que estaria sem a presença da atmosfera.

Toda a absorção da radiação terrestre acontecerá próximo à superfície, isto é, nas partes inferiores da atmosfera, onde ela é mais densa, pois em maiores altitudes a densidade da atmosfera é baixa demais para ter um papel importante como absorvedor de radiação (exceto pelo caso do ozono). O vapor de água, que é o mais poderoso dos gases estufa, está presente nas partes inferiores da atmosfera, e desta forma a maior parte da absorção da radiação se dará na sua base. O aumento dos gases estufa na atmosfera, mantida a quantidade de radiação solar que entra no planeta, fará com que a temperatura aumente nas suas partes mais baixas. O resultado deste processo é o aumento da radiação infravermelha da base da atmosfera, tanto para cima como para baixo. Como a parte inferior (maior quantidade de matéria) aumenta mais de temperatura que o topo, a manutenção do balanço energético (o que entra deve ser igual ao que sai) dá-se pela redistribuição de temperaturas da atmosfera terrestre. Os níveis inferiores ficam mais quentes e os superiores mais frios. A irradiação para o espaço exterior se dará em níveis mais altos com uma temperatura equivalente a de um corpo negro irradiante, necessária para manter o balanço energético em equilíbrio.

As avaliações do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) são os mais completos resumos do estado da arte nas previsões do futuro do planeta, considerando vários cenários possíveis.

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As causas do aumento das emissões dos gases estufa

A fossilização de restos orgânicos (vegetais e animais) ocorreu ao longo da história da Terra, mas a grande quantidade preservada por fossilização ocorreu a partir do início do período Carbonífero, entre 350 e 290 milhões de anos antes do presente, em uma forma mais ou menos pura de carbono, isenta de agentes oxidantes. Este material está preservado sob a forma de carvão mineral. A partir de cerca de 200 milhões de anos começou a preservar-se o petróleo e o gás natural; estes materiais são compostos de carbono e hidrogénio. Resumindo, o carbono e o hidrogénio, combustíveis, são isolados do meio oxidante, preservando a sua potencialidade de queimar em contato com o oxigénio, produzindo vários gases do efeito estufa, sendo o dióxido de carbono e o metano os mais importantes. O metano é um gás com potencial de efeito estufa cerca de 20 vezes mais potente que o gás carbónico (dióxido de carbono). O metano é um gás, na maior parte primordial, emitido principalmente pelos vulcões de lama, pela digestão dos animais e decomposição do lixo. O metano é oxidado em regiões de vulcões de lava, tornando-se gás carbónico.

Tanto o carvão mineral quanto o petróleo e o gás natural são chamados, no jargão dos engenheiros e ambientalistas, de fontes não renováveis de energia. A energia produzida por geradores eólicos, células solares, biomassa, hidroelétricas, etc, são consideradas fontes renováveis.

A Revolução Industrial, iniciada na Europa no século XVIII, provocou a exumação do carvão enterrado há milhões de anos, em proporções gigantescas, com o objetivo de girar as máquinas a vapor recém inventadas. A produção de carvão mineral ainda é muito grande. Para se ter uma ideia do volume de carvão que necessita ser minerado no mundo, basta dizer que 52% de toda a energia elétrica consumida nos Estados Unidos são provenientes da queima de carvão mineral. Proporções semelhantes ou ainda maiores são utilizadas na China, Rússia e Alemanha. Considerando o consumo atual e futuro, calcula-se que ainda exista carvão para mais 400 anos.

Com o advento da produção em escala industrial dos automóveis, no início do século XX, iniciou-se a produção e o consumo em massa do petróleo e, de utilização mais recente, o gás natural na produção da energia elétrica, aquecimento doméstico e industrial e no uso de automóveis.

O processo da queima de combustíveis fósseis criou condições para a melhoria da qualidade de vida da humanidade, porém produz como resíduo o dióxido de carbono e outras substância químicas, também muito poluidoras.

Os gases produzidos pela queima de combustíveis fósseis seguem vários caminhos: parte é absorvida pelos oceanos e entra na composição dos carbonatos que constituem as carapaças de muitos organismos marinhos ou é simplesmente dissolvida na água oceânica e finalmente depositada no assoalho oceânico como carbonatos. À medida que estes animais vão morrendo, depositam-se no fundo do mar, retirando o carbono, por longo tempo, do ciclo geoquímico. Outra parte é absorvida pelas plantas que fazem a fotossíntese, tanto marinhas (algas e bactérias) como pelas florestas, ao qual transformam o carbono coletado da atmosfera em material lenhoso, reiniciando o ciclo de concentração e fossilização dos compostos carbonosos, se as condições ambientais locais assim o permitirem. O que interessa aqui, no entanto, é que uma parte importante do dióxido de carbono concentra-se na atmosfera.

A maior parte do aumento do dióxido de carbono ocorreu nos últimos 100 anos, com crescimento mais acentuado a partir de 1950. As melhores previsões para os próximos 100 anos (isto é, para o ano de 2100) estão sendo realizadas pelos pesquisadores do IPCC -Intergovernmental Panel on Climate Change, patrocinado pela ONU.

No melhor dos cenários, a emissão anual de CO2 no ano de 2100 será de cinco teratoneladas (1012 toneladas) de carbono, com uma concentração de 500 ppmpv (partes por milhão por volume) de CO2, um aumento de temperatura de cerca de 1,5°C e um aumento do nível médio dos mares de 0,1 m.

Nos piores cenários (os negócios mantidos como são nos dias de hoje), a emissão anual de CO2 em 2100 será de 30 Gton, a concentração de CO2 atingirá 900 ppmpv, a temperatura média da terra estará entre 4,5°C e 6,0°C mais elevada e o nível médio dos mares terá subido 90 centímetros.

A temperatura aumentou em média 0,7°C nos últimos 140 anos, e pode aumentar mais 5°C até o ano 2100. "A emissão exagerada de gases causadores do efeito estufa está provocando mudanças climáticas. A dificuldade é separar o joio do trigo", explica Gilvan Sampaio. Existem ciclos naturais de mudanças de temperatura na Terra e é difícil entender quanto desse aumento foi natural e quanto foi consequência de ações humanas. Com o objetivo de diminuir as emissões de gases de efeito estufa, o Protocolo de Quioto, assinado por 84 países, determina uma redução de, em média, 5,2%. O debate em torno do protocolo evidenciou as diferenças políticas entre Europa e Estados Unidos, que mesmo sendo o maior poluidor do planeta não entrou no acordo. "Os europeus vêm sofrendo há décadas com as consequências da poluição, como as chuvas ácidas, e com episódios climáticos atípicos,como grandes enchentes. Os países da Europa vêm desenvolvendo alternativas não-poluentes como energia eólica,que já configuram parte importante da matriz energética de alguns deles", diz o geólogo Alex Peloggia, especialista em política internacional.

História do desenvolvimento da teoria do efeito estufa

Depois disso, deve-se comentar um pouco da história do descobrimento do "efeito estufa" e seus desdobramentos científicos e políticos ao longo do tempo.

Jean-Baptiste Fourier, um famoso matemático e físico francês do século XIX, foi o primeiro a formalizar uma teoria sobre o efeito dos gases estufa, em 1827. Ele mostrou que o efeito de aquecimento do ar dentro das estufas de vidro, utilizadas para manter plantas de climas mais quentes no clima mais frio da Europa, se repetiria na atmosfera terrestre. Em 1860, o cientista britânico John Tyndall mediu a absorção de calor pelo dióxido de carbono e pelo vapor d' água. Ele foi o primeiro a introduzir a idéia que as grandes variações na temperatura média da Terra que produziriam épocas extremamente frias, como as chamadas "idades do gelo" ou muito quentes (como a que ocorreu na época da transição do Cretáceo para o Terciário), poderiam ser devidas às variações da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera.

No seguimento das pesquisas sobre o efeito estufa, o cientista sueco Svante Arrhenius, em 1896, calculou que a duplicação da quantidade de CO2 na atmosfera aumentaria a sua temperatura de 5 a 6°C. Este número está bastante próximo do que está sendo calculado com os recursos científicos atuais. Os relatórios de avaliação do Intergovernmental Panel on Climate Change 2001 situam estes números entre 1,5°C - melhor dos cenários e 4,5°C - no pior, com uma concentração de cerca de 900 ppm de CO2 na atmosfera no ano de 2100). O passo seguinte na pesquisa foi dado por G. S. Callendar, na Inglaterra. Este pesquisador calculou o aquecimento devido ao aumento da concentração de CO2 pela queima de combustíveis fósseis. Pesquisadores estadunidenses, no final da década de 1950 (século XX) observaram que, com o aumento de CO2 na atmosfera, os seres humanos estavam conduzindo um enorme (e perigoso) experimento geofísico.

A medição de variação do CO2 na atmosfera iniciou-se no final da década de 50 no observatório de Mauna Kea no Havaí, depois que os EUA lançaram em seu primeiro satélite espacial (?X?) no Cinturão Van Allen.

Cabe aqui comentar que o efeito estufa não é um mal em si, pelo contrário, a humanidade, e a maioria dos seres vivos hoje existentes simplesmente não existiriam sem este fenômeno, pois a Terra teria uma temperatura média de cerca de 6°C negativos. Esta seria, pois, um congelador de grandes proporções. O problema é o agravamento do efeito estufa e velocidade da mudança.


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