Ozonosfera - camada de ozônio
Os gases na camada de ozono são tão rarefeitos que, se comprimidos à pressão atmosférica no nível do mar, a sua espessura não seria maior que alguns milímetros. Este gás é produzido nas baixas latitudes, migrando diretamente para as altas latitudes.
Grande parte da energia solar é absorvida e reemitida pela atmosfera. Se chegasse em sua totalidade à superfície do planeta, esta energia o esterilizaria. A camada de ozono é uma das principais barreiras que protegem os seres vivos dos raios ultravioleta. O ozono deixa passar apenas uma pequena parte dos raios U.V., esta benéfica. Quando o oxigênio molecular da alta-atmosfera sofre interações devido à energia ultravioleta do Sol, acaba dividindo-se em oxigênio atômico; o átomo de oxigênio e a molécula do mesmo elemento unem-se devido à reionização, e acabam formando a molécula de ozono cuja composição é O3.
Medidas:
Formação:
Ozônio:
Os átomos de oxigênio livres na atmosfera são quimicamente ativos, pelo que tendem a combinar-se com moléculas próximas para estabilizarem-se. Imaginemos que tenhamos adjacentes aos átomos livres de oxigênio moléculas de oxigênio e outras quaisquer. Chamemos as segundas de M (de molécula). Logo teremos:O + O2 + M → O3 + M Um átomo livre de oxigênio com uma molécula de oxigênio e uma molécula M são transformados em ozono e uma molécula M.
Portanto, esta é uma das formas mais comuns de produzir-se ozono. Outras adviriam de fornos industriais, motores auto-motivos entre outros que produzem o gás. Na baixa atmosfera o ozono é ativo e contribui para a poluição atmosférica industrial, sendo considerado um veneno. Degradação:
Sendo tão estáveis, duram cerca de cento e cinquenta anos. Estes compostos, resultantes da poluição provocada pelo Homem, sobem para a estratosfera completamente inalterados devido à sua estabilidade e na faixa dos 10 a 50 km de altitude, onde os raios solares ultravioleta os atingem, decompõem-se, mas com certa dificuldade devido sua estabilidade, e então libera o seu radical - no caso dos CFC, o elemento químico cloro.
De acordo com a Quercus, Portugal é um dos países da União Europeia que menos contribui para combater a destruição da camada do ozono. Em 2004, Portugal recuperou cerca de 0,5% dos CFC existentes nos equipamentos em fim de vida, como frigoríficos, arcas congeladoras e aparelhos de ar condicionado. A não-remoção e tratamento dos CFC ainda presentes nos equipamentos mais antigos, conduz à libertação para a atmosfera de 500 toneladas anuais, segundo a Quercus.
Redução de emissões de gases de efeito estufa poderia evitar mortes prematuras Os fluidos de refrigeração:
Diclorodifluorometano A indústria química e os CFCs:
No final da década de 1960 eram libertadas perto de um milhão de toneladas de CFCs por ano. As formas de liberação do gás são diversas, a mais conhecida é pelos aerossóis que utilizam o CFC como propelente. Uma vez liberado na atmosfera, o propulsor começa a se espalhar pela atmosfera livre e levado por convecção sobe até a alta atmosfera sendo espalhado por todo o planeta. Os CFCs são gases considerados inertes cuja reação depende de condições muito peculiares.
Aquelas moléculas de ozono flutuando na alta atmosfera acabam encontrando as moléculas de CFC. O clorofluorcarboneto é uma molécula estável em condições normais de temperatura e pressão atmosférica, porém, excitado pela radiação UV, acaba se desestabilizando e libera o átomo de cloro. O átomo de cloro é um catalisador poderoso que destrói as moléculas de ozono, permanecendo intacto durante todo o processo.
Logo, a resultante da reação é:2 O3 → 3 O2 Isto significa que tivemos três moléculas de oxigênio geradas e os átomos de cloro foram regenerados para destruir mais duas moléculas de ozono de cada vez, e assim por diante, infinitamente, até o cloro descer à baixa atmosfera. Em meados da década de 90, pesquisadores alemães desenvolveram estudos em que foi verificada a ação de microrganismos capazes de evitar a degradação do ozono, decompondo os gases CFC's. O trabalho intitula-se: "Reductive Dehalogenation - its logics microbian", e foi publicado em 1997. O buraco na camada de ozônio:
A área do buraco de ozono é definida como o tamanho da região cujo ozono está abaixo das 200 unidades Dobson (DUs - unidade de medida que descreve a espessura da camada de ozono numa coluna diretamente acima de onde são feitas as medições): 400 DUs equivale a 4 mm de espessura. Antes da Primavera na Antárctica, a leitura habitual é de 275 DUs.
No decorrer do mês, em função do gradual aumento de temperatura, o ar circundante à região onde se encontra o buraco inicia um movimento em direção ao centro da região de baixo nível do gás. Desta forma, o deslocamento da massa de ar rica em ozono (externa ao buraco) propicia o retorno aos níveis normais de ozono a alta atmosfera fechando assim o buraco.
Durante o processo de afinamento da camada de ozono, as espécies que não realizam a catalização de ácido clorídrico e nitrato de cloro, mas a fotoconversão para cloro e óxido clorídrico, assim desenvolvendo um mecanismo de transformação do ozônio. Por isso, forma-se áreas com o afinamento da camada de ozônio. Relação com a temperatura:
Quanto mais frio é o Inverno antárctico mais afetada é a camada do ozono. Em 2002, as dimensões sofreram um decréscimo e o “buraco” foi mesmo dividido em duas partes distintas, devido a uma vaga de calor sem precedentes na região, foi o menor buraco do ozono desde 1988.
A eventual correlação entre os dois fenômenos poderá resultar na revisão, para mais longe, destas expectativas, a menos que o Protocolo de Kyoto venha a ter resultados positivos em breve, sobre a diminuição das emissões de gases com efeito de estufa.
O buraco do ozono não se restringe à Antártida. Um efeito similar, mas mais fraco, tem sido detectado no Árctico e também noutras regiões do planeta, a camada de ozono tem ficado mais fina, permitindo a intensificação dos raios UV e o aparecimento de novos buracos que poderão surgir sobre qualquer latitude. Evolução ao longo dos anos:
Pensa-se que a camada de ozono está a degradar-se a uma taxa de 5% a cada 10 anos sobre a Europa do Norte, com essa degradação a estender-se a sul ao Mediterrâneo e ao sul dos EUA. Contudo, a degradação de ozono sobre as regiões polares é a mais dramática manifestação do efeito global geral.
O tamanho do buraco da camada de ozono em Outubro de 1998 era 3 vezes o tamanho dos EUA, maior do que jamais houvera sido. No Outono de 2000, o buraco na camada de ozono era o maior de sempre. Os observadores houve esperado que o seu nível em 1998 era devido ao El Niño e que não seria excedido. Em Dezembro de 2010, o buraco da camada de ozono foi o mais pequeno desde 2005, reduzindo-se a uma área de 22 000 000 km².
Consequências da degradação da camada de ozônio:
Em quantidades muito pequenas, as radiações ultravioleta são úteis à vida, contribuindo para a produção da vitamina D, indispensável ao normal desenvolvimento dos ossos. No entanto, a exposição prolongada e sem proteção à radiação ultravioleta causa anomalias nos seres vivos, podendo levar ao aparecimento de cancro da pele, deformações, atrofia e cegueira (cataratas) assim como à diminuição das defesas imunológicas, favorecendo o aparecimento de doenças infecciosas e em casos extremos, pode levar à morte. Anualmente e a nível mundial, surgem cerca de 3 milhões de novos casos de cancro da pele e morrem 66 000 pessoas com esse tipo de cancro.
A radiação ultravioleta excessiva pode também diminuir a taxa de crescimento de plantas e aumentar a degradação de plásticos, tal como aumentar a produção de ozono troposférico e afetar ecossistemas terrestres e aquáticos, alterando o crescimento, cadeias alimentares e ciclos bioquímicos.
A quantidade de ozono troposférico também altera a distribuição térmica na atmosfera, resultando em impactos ambientais e climáticos indeterminados.
Prevê-se que o aquecimento global conduza a um aumento médio das temperaturas na troposfera, podendo arrefecer a estratosfera, consequentemente, aumentando a destruição da camada de ozono, uma vez que temperaturas baixas favorecem reações de destruição do ozono. Regiões do globo mais afetadas:
Como as massas de ar circulam em camadas sobrepostas, dos Pólos para o Equador e no sentido inverso, estas têm a capacidade de transportar poluentes para milhares de quilômetros de distância de onde estes foram emitidos. Na Antártida a circulação é interrompida, formando-se círculos de convecção exclusivos daquela área que levam as moléculas com cloro para a estratosfera. Estes poluentes trazidos pelas correntes no Verão permanecem na Antártida até nova época de circulação.
Medidas tomadas mundialmente: Para evitar a degradação da camada de ozônio:
No entanto os HFCs são extremamente persistentes no ambiente, fazendo parte dos gases com efeito de estufa. Assim sendo, mais de 60 países comprometeram-se a reduzir em 50% o uso de CFC até finais de 1999, com o Protocolo de Montreal, com o objectivo de reconstituir a concentração de ozono na alta atmosfera. Este acordo entrou em vigor em 1989 e visa reduzir, progressivamente, as emissões dos gases que provocam a degradação do ozono.
Segundo a Organização Meteorológica Mundial, o Protocolo de Montreal tem dado bons resultados, uma vez que foi registada uma lenta diminuição da concentração de CFC na baixa atmosfera após um máximo registado no período de 1992/1994. Em Fevereiro de 2003, cientistas neozelandeses anunciaram que o buraco na camada de ozono sobre a Antártida poderá estar fechado em 2050, como resultado das restrições internacionais impostas contra a emissão de gases prejudiciais.
O êxito do Protocolo de Montreal evidencia o sucesso da cooperação entre países e organizações internacionais para um fim comum. Só o cumprimento integral e continuado das disposições do Protocolo por parte dos países desenvolvidos e dos países em desenvolvimento poderá garantir a recuperação total da camada de ozono.
Medidas que cada um pode tomar:
Como já foi referido, a única maneira de reparar a camada de ozono é parar a libertação de CFCs e outros gases que destroem o ozono troposférico (ODS’s). A legislação Europeia tem isto como objectivo, através da substituição dos ODS’s logo que alternativas viáveis estejam disponíveis, e onde tais alternativas não estejam disponíveis restringe-se o uso destas substâncias tanto quanto possível. Apesar disto, há diversas outras coisas que podemos citar:
Polêmica acerca dos CFCs:
A crítica se estende ao fato de que a maior produção de CFCs é no hemisfério norte e, no entanto, o “buraco” na camada de ozônio é maior no polo sul. A maior polêmica que o professor cita seria a interferência de indústrias produtoras dos substitutos dos CFCs, na comunidade científica, para atestarem os malefícios dos CFCs que curiosamente tinham suas patentes prestes a vencerem, ou seja, qualquer indústria poderia fabricá-los sem pagamentos de royalties.
Gases de efeito estufa, como dióxido de carbono, aprisionam o calor, ajudando a aquecer o planeta. O aumento nos níveis de dióxido de carbono, devido à atividade humana desde a Revolução Industrial está causando um aquecimento global do planeta que está a ter impacto em todo o mundo. E a queima de combustível gera não apenas o dióxido de carbono, mas também poluentes atmosféricos que são prejudiciais para a saúde humana. Estudos anteriores analisaram como as reduções nas emissões de gases de efeito estufa também melhoram a qualidade do ar.
Agora West e seus colegas criaram um modelo global para simular cenários futuros prováveis da interação entre mortalidade e poluentes do ar, como o ozono e partículas (pequenas partículas suspensas no ar). Os pesquisadores descobriram que a redução agressiva das emissões de gases de efeito estufa pode ajudar a prevenir 300.000 a 700.000 mortes prematuras por ano até ao ano de 2030, dois terços dos quais seria na China.
Com base na análise de custo-benefício que atribui um valor monetário ao salvar vidas, os pesquisadores estimaram que a redução de uma tonelada de emissões de dióxido de carbono seria avaliada entre US $ 50 e US $ 380. "Isso é muito mais do que os custos de redução das emissões de dióxido de carbono, de modo que este pode justificar a redução das emissões de dióxido de carbono a partir do ponto de vista da saúde humana", disse West. "A mudança climática é um problema importante que precisa de ação forte, e nosso estudo sugere benefícios sérias para reduzir gases de efeito estufa, além de ajudar a abrandar a mudança climática", acrescenta. "Muitas vezes , os problemas globais de longo prazo, tais como as alterações climáticas são difíceis de atuar, mas mostramos que a redução de emissões de gases de efeito estufa, pode ter benefícios locais de curto prazo para a saúde, bem como pode fortalecer os argumentos para a ação com os governos e dos cidadãos".
Um clorofluorocarboneto (clorofluorcarboneto, clorofluorcarbono ou CFC) é um composto baseado em carbono que contem cloro e flúor, responsável pela redução da camada de ozônio. Quais as principais consequências da redução da camada de ozônio?A destruição da camada de ozônio diminui a nossa proteção contra as danosas radiações ultravioleta. A luz solar que atinge a Terra possui vários tipos de radiação.
Por que a camada de ozônio está diminuindo?A maioria dos cientistas atribuiu como principal causa para a destruição da camada de Ozônio as atividades realizadas pelo ser humano desde a Revolução Industrial, que lançaram uma enorme quantidade de CFCs e halogênios na atmosfera.
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