Sábado, 23 de Junho de 2007

Efeito de estufa

                             

Introdução

A temperatura média do globo terrestre e da troposfera (camada da atmosfera entre a superfície do globo é cerca de 12km de altitude) é de cerca de 15ºC. No entanto, se a atmosfera não contivesse vapor de água, dióxido de carbono, metano ou outros gases de menor concentração, a temperatura média global seria de -18ºC!

A esta temperatura a água estaria congelada não seriam possíveis as formas de vida existentes no nosso planeta. Isto é evitado por causa do “efeito de estufa” cuja denominação se deve à analogia com o que acontece com uma estufa para plantas.

Numa estufa, o vidro ou o plástico que a cobre funciona como um “captador” de energia enquanto que no caso da Terra é a atmosfera que tem esse papel. A energia radiada pelo Sol (corpo irradiando a uma temperatura de cerca de 6000K) cobre todo o espectro electromagnético mas o máximo de intensidade da radiação emitida localiza-se nos pequenos comprimentos de onda (c.d.o), correspondentes à região do visível (assim denominados porque os nosso olhos só são sensíveis a esses c.d.o.). Tanto o vidro, como o plástico como a atmosfera são praticamente transparentes a essa radiação, isto é, deixam-se atravessar por ela sem a absorverem. Sabemos que qualquer corpo a uma temperatura diferente do zero absoluto (0 K) emite radiação. Mas os corpos a temperaturas como as das plantas ou do globo terrestre (isto é, à volta dos 300 K) emitem em c.d.o. muito maiores que os do visível, já pertencendo ao domínio dos infravermelhos. Mas para esta radiação já o vidro, o plástico ou a atmosfera não são transparentes! Então estas “coberturas” não vão deixar que essa energia as atravesse e se “escape”. É por isso que as estufas são tão quentes no seu interior. E é por isso que um automóvel estacionado ao Sol aquece brutalmente.


O que se passa com o nosso Planeta:

A radiação solar que chega ao topo da atmosfera e nela penetra vai ser, em parte, absorvida (pelos gases atmosféricos e vapor de água), difundida (pelas moléculas dos gases atmosféricos e pelas partículas em suspensão no ar) e reflectida (principalmente pelas nuvens). Então só uma parte (cerca de 47%) da radiação que chega ao topo da atmosfera é que alcança o globo terrestre (oceanos e continentes). Essa radiação corresponde quase totalmente a radiação visível (para a qual a atmosfera é quase transparente, como já vimos). Por sua vez, o globo também emite radiação mas no domínio dos infravermelhos. Esta radiação é praticamente absorvida na totalidade pelos gases da atmosfera, os quais re-irradiam nesses mesmos c.d.o. O efeito de estufa baseia-se precisamente neste facto: a “transformação” de c.d.o.: a atmosfera e o globo recebem radiação de pequenos c.d.o. (para os quais a atmosfera é praticamente “transparente”) e “transformam-na” em radiação de grandes c.d.o. (para os quais a atmosfera é praticamente “opaca”). A superfície do globo está em equilíbrio com a radiação que recebe do Sol e uma quantidade equivalente que ela devolve sob a forma de radiação infra-vermelha.

Nos últimos 100 anos a temperatura da superfície da Terra aumentou cerca de 0,5ºC mas não está demonstrado que esse aumento seja consequência directa do aumento da concentração de dióxido de carbono e outros gases na atmosfera que começou no final do século XVIII com a Revolução Industrial. Alguns cientistas pensam que o aquecimento global terá como efeito evaporar mais água do oceano e portanto contribuir para uma maior cobertura nebulosa que, por sua vez, impedirá melhor a penetração da radiação solar e portanto reduzirá o aquecimento. Apesar de não haver certezas, é prudente que se tentem minimizar as modificações introduzidas pelo homem no ambiente terrestre e reduzir os seus impactos.

Desde 1958 que tem sido medida a concentração de anidrido carbónico no Hawaii, bem longe das principais regiões industriais do ocidente. Este registo mostra um nítido aumento dessa concentração sobreposto às variações anuais que resultam da actividade biológica natural (no Verão e primavera, domina a fotossíntese pelas plantas relativamente à respiração pelos animais; no Outono e Inverno, passa-se o inverso). Os cientistas estimam que os oceanos absorvem entre 30% e 50% das emissões de anidrido carbónico pelo que as concentrações na atmosfera seriam muito maiores (entre 500 e 600ppm em vez dos actuais 360 ppm) se não fosse essa acção do oceano como sumidouro. O que preocupa os cientistas é que as flutuações dos níveis de anidrido carbónico no passado geológico estiveram associadas a flutuações drásticas do clima. Tudo leva a crer que, se continuar o aumento dos níveis de anidrido carbónico tal como tem vindo a acontecer nos últimos 100 anos, isso tenha influência no clima. Modelos de previsão dos resultados desse aumento indicam que a baixa atmosfera poderá ter um aquecimento médio da ordem de 2ºC nos próximos 50-100 anos. É evidente que este aumento não se deverá dar de modo uniforme em todo o planeta. As temperaturas polares, por exemplo, deverão subir cerca de 6-10ºC, o que levará à fusão das calotes polares na Antárctida e na Gronelândia. Isto terá como consequência a subida do nível do mar e a inundação de grande parte das zonas costeiras e ilhas. O facto do aquecimento não ser uniforme no planeta, sendo maior nas latitudes elevadas do que nas baixas, vai implicar menor contraste de temperaturas do que o actual, o que causará modificações nos ventos e na precipitação. É difícil prever com exactidão as consequências porque, na verdade, há uma série de interacções e processos de realimentação que não são bem conhecidos mas que podem ter um papel muito importante.


O que é o efeito de estufa

O Efeito de Estufa consiste, basicamente, na acção do dióxido de carbono e outros gases sobre os raios infravermelhos reflectidos 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 reflectidos para o espaço, mas só parte destes chega a deixar a Terra, em consequência da acção reflectora que os chamados "Gases de Efeito de Estufa" (dióxido de carbono, metano, clorofluorcarbonetos  (CFC's) e óxidos de azoto) têm sobre tal radiação reenviando-a para a superfície terrestre na forma de raios infravermelhos.



Público



Quais são os gases que provocam o Efeito Estufa (EE)?


Dióxido de Carbono (CO2) é um gás proveniente da queima de combustíveis fósseis e da matéria orgânica e do desflorestamento. A concentração na atmosfera do planeta passou de 280 ppm no período pré-industrial para 379 ppm em 2005, sendo que a permanência na atmosfera é de 50 e 200 anos - o chamado tempo da descida do gás.  O potencial de aquecimento global de uma molécula de CO2 é usado como referência métrica padrão para determinar o potencial de aquecimento global (PAG) dos demais GEEs. Atualmente, o CO2 contribui com 64% do efeito estufa no planeta e tem um tempo de duração de 50 a 200 anos e, entre os restantes gases, é o que mais contribui para EE, com uma participação de 64%;

Metano (CH4) o gás metano é gerado por atividades como a pecuária, o cultivo de arroz inundado, a queima de combustíveis fósseis e de biomassa, indútrias agrícolas e matéria orgânica em decomposição.  A concentração na atmosfera passou de 715 ppb no período pré-industrial para 1732 ppb no início dos anos 1990 e chegou a 1774 ppb em 2005.  O potencial de aquecimento global é 25 vezes maior do que o do dióxido de carbono, sendo que a molécula de CH4 permanece na atmosfera por até 20 anos, em média.  Atualmente, o metano contribui com cerca de 19% do efeito estufa do planeta.
 
Óxido Nitroso (N2O) é proveniente da indústria agrícola e é utilidado como fertilizantes e de atividades de conversão do uso da terra. A concentração foi de 270 ppb no período pré-industrial a 319 ppb em 2005.  Seu potencial de aquecimento global é cerca de 300 vezes maior que do dióxido de carbono e sua permanência na atmosfera chega a 150 anos.  Atualmente, 5,7% do efeito estufa está relacionado ao N2O.
 
Ozono (O3) - é o mais importante dos oxidantes fotoquímicos;
na estratosfera existe em grande quantidade onde tem um papel essencial ao limitar a quantidade de radiação solar UV que atinge a superfície terrestre mas na troposfera (camada mais baixa da atmosfera) é um poluente secundário nocivo para a saúde.
 
- Efeitos do O3:
 
Saúde
Penetra profundamente nas vias respiratórias, afectando os brônquios e os alvéolos pulmonares;
causa irritações nos olhos, nariz e garganta, seguindo-se tosse e dor de cabeça;
os efeitos manifestam-se mesmo para baixas concentrações e períodos curtos.

Vegetação
Provoca manchas nas folhas, redução de crescimento a partir de certas concentrações e períodos de exposição;
completa destruição de culturas mais sensíveis.
 
Materiais
Provoca a degradação de muitos materiais, tais como a borracha, designadamente dos limpa pára-brisa dos automóveis que em atmosferas urbanas poluídas perdem a flexibilidade e quebram facilmente.

No solo, o ozono é gerado pela queima de biomassa e pela ação da luz do sol sobre hidrocarbonetos e moléculas Nox. A sua permanência na atmosfera é de no máximo alguns meses, mas contribui com cerca de 8% do efeito estufa. A molécula do ozono é formada pela ligação entre três átomos de oxigênio.
 

Hexafluoretos - são gases sintéticos caracterizados pela associação do átomo de flúor a outros elementos.  Apresentam potencial de aquecimento global altíssimo.  Destacam-se o hexafluoreto de enxofre (SF6) e os perfluorcarbonetos (PFC´s).

 

- Hexafluoreto de Enxofre (SF6) - gás sintético utilizado na geração de eletricidade, na fundição de magnésio e em semicondutores. O potencial de aquecimento global pode ser mais de 22 mil vezes superior ao do CO2. Dura cerca de 3200  anos e contribui em 0.08% para o EE.

- Perfluorcarbonetos (PFC´s) são usados na produção de equipamentos eletrónicos ou emitidos como subprodutos da produção do alumínio primário, estes gases sintéticos tem um potencial elevado no aquecimento global, podendo chegar a índices de 6.500 a 9.200 vezes superiores ao do dióxido de carbono.

 

Halocarbonetos - no contexto do efeito estufa são gases sintéticos e as ligações do átomo de carbono já estão associados a outros elementos, como cloro, flúor ou o bromo.  A maioria desses gases aumentaram do nível próximo de zero no período pré-industrial para concentrações bem maiores, devido às atividades humanas.  São os clorofluorcarbonetos (CFC´s), hidroclorofluorcarbonetos (HCFC´s) e hidrofluorcarbonetos (HFC´s), bromofluorcarbonetos (halónios).

 
Hidrofluorcarboneto (HFC´s) passou a ser adotados com mais intensidade pelo setor industrial a partir dos anos 1990, em substituição aos clorofluorcarbonetos (CFCs) que estavam a ser retirados pelo Protocolo de Montreal, devido a seu impacto na camada de ozono.  O HFC´s não afetam essa camada mas tem um impacto ainda maior sobre o efeito estufa, com um potencial de aquecimento global que pode ser de 120 a 12.000 vezes superior o do dióxido de carbono.  O HFC´s podem ficar na atmosfera até 400 anos.

Clorofluorcarbonetos (CFC´s) são muito utilizados em sprays, e equipamentos de refrigeração os CFC´s contribuem para o aumento do efeito estufa e também degradam a camada de ozono. A sua utilização foi bastante reduzida após 1987, quando foi assinado o Protocolo de Montreal sobre o uso de substâncias químicas para reduzir o buraco sobre a camada de ozônio.  Atualmente, contribuem com 12% do efeito estufa do planeta, podendo permanecer na atmosfera de 50 a 100 anos.  O seu potencial de aquecimento global é cerca de 10 mil vezes maior que o do CO2 mas os CFC´s também provocam um processo de arrefecimento ao destruir o ozono e  tem um tempo de duração de 50 a 1700 anos e participa em 10% para o EE.
 
Vapor de água (H2O) - É o maior agente natural do efeito estufa no planeta.  Apesar de ser libertado por algumas atividades produtivas, as actividades humanas têm pouca influência sobre a quantidade de vapor na atmosfera, que varia com a temperatura de cada região, sendo mais abundante em zonas mais quentes.  O aumento da temperatura do planeta pode levar à elevação do vapor libertado pelas fontes hídricas e aumentar a contribuição desse gás para o efeito estufa.  Essa contribuição é mínima atualmente e a permanência do vapor na atmosfera não passa de alguns dias.

Fonte: Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas (IPCC), 1995


Quais as fontes dos gases com efeito de estufa?

No sector da energia, esses gases são libertados pela queima de combustíveis fósseis, nomeadamente nas indústrias energéticas, industrias manufactureiras e de construção e transportes.
Quanto à agricultura, as substâncias são originadas a partir do cultivo de arroz, agricultura, queima de resíduos agrícolas e de florestas, entre outras fontes.
A incineração de resíduos e a deposição de resíduos sólidos nas terras constituem outras fontes de gases com efeito de estufa.
Fonte: Anexo A do Protocolo de Quioto


Quem são os principais emissores de dióxido de carbono?

    • EUA (25%)
    • Europa (19.6%)
    • China (13.5%)
    • Ex-URSS (10.5%)
    • Japão (5.6%)
    • Índia (3,6%)
    • Reino Unido (2,5%)
    • Coreia do Sul (2,2%)
    • Canadá (2,1%)
    • Austrália (1,3%)
    • Outros países (14.1%)

Consequências catastróficas
      • Derretimento dos calotes polares
      • Aumento do nível médio do mar
      • Alterações climatéricas
      • Mudanças nos ecossistemas
      • Desaparecimento de áreas costeiras
      • Aumento de catástrofes naturais: furacões, tufões, tsunamis...
      • Submersão de cidades costeiras e ilhas
      • Falência das companhias de seguro
      • Extinção de muitas espécies terrestres e marinhas
      • Diminuição de colheitas agrícolas
      • Aumento dos preços
      • Fome mundial e falta de espaço

(Simbiose de paz verde na terra)

Pedro Gonçalo C.S. Silva
                         
 


Publicado por simbioseverde às 00:09

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3 comentários:
De cяιѕтιαиσ a 8 de Abril de 2008 às 19:21
muito obrigado!
vai-me dar muito jeito para um trabalho que tenho qe entregar amanhã!
De sergio meireles a 9 de Novembro de 2009 às 19:02
parabens pelo trabalho,e agradeço pois os dados serviram para complementar uma pesquisa minha sobre o efeito estufa..
abraço
De Sabrina a 10 de Junho de 2011 às 22:39
Agora entendi mais sobre o efeito estufa. Obrigada pelas informações... Abraçao.

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