OZONOSFERA

O buraco na camada de ozônio

Apesar dos gases que prejudicam a camada de ozônio serem emitidos em todo o mundo – 90% no hemisfério norte, principalmente resultantes da actividade humana – é na Antártica que a falha na camada de ozônio é maior. A área do buraco de ozônio é definida como o tamanho da região cujo ozônio está abaixo das 200 unidades Dobson (DUs - unidade de medida que descreve a espessura da camada de ozônio numa coluna directamente acima de onde são feitas as medições): 400 DUs equivale a 4 mm de espessura. Antes da Primavera na Antártica, a leitura habitual é de 275 DUs.

Buraco na camada de ozônio

O buraco na camada de ozônio é um fenômeno que ocorre somente durante uma determinada época do ano, entre agosto e início de novembro (primavera no hemisfério sul).

Quando a temperatura se eleva na Antártica, em meados de novembro, a região ainda apresenta um nível abaixo do que seria considerado normal de ozônio.

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 ozônio (externa ao buraco) propicia o retorno aos níveis normais de ozonificação da alta atmosfera fechando assim o buraco.

A Organização Meteorológica Mundial (WMO), no seu relatório de 2006, prevê que a redução na emissão de CFCs, resultante do Protocolo de Montreal, resultará numa diminuição gradual do buraco de ozônio, com uma recuperação total por volta de 2065. No entanto, essa redução será mascarada por uma variabilidade anual devida à variabilidade da temperatura sobre a Antártica. Quando os sistemas meteorológicos de grande escala, que se formam na troposfera e sobem depois à estratosfera, são mais fracos, a estratosfera fica mais fria do que é habitual, o que causa um aumento do buraco na camada de ozônio. Quando eles são mais fracos (como em 2002), o buraco diminui.

Relação com a temperatura

As constantes temperaturas frias do Inverno que se sentem no Pólo Sul contribuem para a formação de nuvens polares estratosféricas que incluem moléculas contendo cloro e bromo. Quando a Primavera polar chega (Setembro), a combinação da luz solar com aquelas nuvens leva à formação de radicais de cloro e bromo que quebram as moléculas de ozono, com consequente destruição da camada do ozono. Quanto mais frio é o Inverno antárctico mais afectada 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, como se pode ver na seguinte figura.

Com efeito, no ano 2000, as dimensões do “buraco” da camada de ozono atingiram um valor máximo de 27 a 28 milhões de km2 , devido a um Inverno particularmente frio. Tudo isto nos leva a crer que, enquanto anteriormente se pensava que este fenómeno era totalmente independente das emissões dos gases de estufa, tais como o dióxido de carbono, os dois fenómenos podem, de facto, estar relacionados. Isto porque o aquecimento climático é acompanhado de um arrefecimento da alta atmosfera em altitude, o que pode acelerar a destruição da camada de ozono. Anteriormente à descoberta da possível correlação entre estes dois fenómenos estimava-se que a recuperação da camada de ozono não deveria começar a ocorrer antes de 2010-15, e que a recuperação completa dessa mesma camada só poderia começar a ser esperada cerca de 2050-60. A eventual correlação entre os dois fenómenos 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 persiste normalmente até Novembro/Dezembro, quando as temperaturas regionais aumentam. O tempo exacto e amplitude do buraco de ozono na Antártida dependem de variações meteorológicas regionais.

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

Em 1985, os cientistas identificaram uma zona mais fina da camada do ozono sobre a Antártida durante os meses de Primavera que ficou conhecida como “buraco do ozono”. As provas científicas mostram que os compostos químicos de origem humana são responsáveis pela criação do buraco do ozono Antárctico e são provavelmente responsáveis importantes pelas perdas globais de ozono. As substâncias destruidoras de ozono (Ozone Depleting Substances, ODS) têm sido usadas em muitos produtos que tiram partido das suas propriedades físicas (ex. CFCs têm sido usados como gases comprimidos em aerossóis e refrigerantes). Pensa-se que a camada de ozono se está a degradar 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 do ozono sobre as regiões polares é a mais dramática manifestação do efeito global geral. Os níveis de ozono sobre o Árctico na Primavera de 1997 diminuíram 10% desde 1987, apesar da redução da concentração de CFCs e outros compostos industriais que destroem o ozono quando expostos à luz solar. Acredita-se que isto pode dever-se a um vortex de ar frio em expansão formado na baixa estratosfera sobre o Árctico, conduzindo a um aumento do ozono destruído. Prevê-se que um buraco sobre o Árctico do tamanho do que se encontra sobre a Antártida possivelmente se torne uma ameaça ao hemisfério norte por várias décadas. Ainda em 1997 o buraco do ozono antárctico cobria 24 Mkm2 em Outubro, com uma média de 40% de degradação do ozono e com os níveis de ozono na Escandinávia, Gronelândia e Sibéria alcançando uns sem precedentes 45% de degradação em 1996. O tamanho do buraco na camada do 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 houveram esperado que o seu nível em 1998 era devido ao El Niño e que não seria excedido. Desde a descoberta do fenómeno de destruição da camada de ozono nos anos 80, que os satélites têm monitorizado a concentração do ozono estratosférico no planeta Terra, como é o caso do Envisat, da Agência Espacial Europeia, lançado em Março de 2002, e utilizado actualmente para essa missão, elaborando modelos de previsão a partir de dados recebidos. Na figura seguinte pode visualizar as previsões de concentração de ozono estratosférico no mundo, para o dia 16 de Setembro de 2004.

Consequências da degradação da ozonosfera

A consequência imediata da exposição prolongada à radiação UV é a degeneração celular que ocasionará um câncer de pele nos seres humanos de pele clara. As pessoas de pele escura não estão livres desse câncer, a diferença é somente o tempo de exposição. Até o final da década de 1990, os casos de câncer de pele registrados devido ao buraco na camada de Ozônio tiveram um incremento de 1000% em relação à década de 1950. Alguns desinformados e principalmente aqueles defensores das indústrias fabricantes de CFCs, dizem que este aumento foi devido à melhoria da tecnologia de coleta de dados, e que os danos são muito menores do que os alarmados e alardeados pelos cientistas atmosféricos.

O buraco da camada de Ozônio tem implicações muito maiores do que o câncer de pele nos humanos. As moléculas orgânicas expostas à radiação UV têm alterações significativas e formam ligações químicas nocivas aos seres vivos. A radiação UV atinge em especial o fitoplâncton que habita a superfície dos oceanos e morre pela sua ação.

Em quantidades muito pequenas, as radiações UV são úteis à vida, contribuindo para a produção da vitamina D, indispensável ao normal desenvolvimento dos ossos. No entanto, a exposição prolongada e sem protecção a radiação UV 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. A radiação UV 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 afectar ecossistemas terrestres e aquáticos, alterando o crescimento, cadeias alimentares e ciclos bioquímicos. Em particular, a vida aquática junto à superfície da água, onde as espécies de plantas que formam as bases da cadeia alimentar são mais abundantes, é adversamente afectada por elevados níveis de radiação UV. A produção/degradação do ozono troposférico também altera a distribuição térmica na atmosfera, resultando em impactos ambientais e climáticos indeterminados. 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. De acordo com o Programa das Nações Unidas para o Ambiente, a redução de apenas 1% na espessura da camada de ozono é suficiente para a radiação UV cegar 100 mil pessoas por catarata e aumentar os casos de cancro da pele em 3%.

A diminuição do ozono estratosférico e as alterações climáticas são problemas ambientais distintos, causados principalmente pela actividade humana e interrelacionando-se de várias formas:

As substâncias que causam a destruição da camada do ozono, como os CFCs também contribuem para o efeito de estufa;

A camada de ozônio NÃO influencia na temperatura. Os cientistas antes acreditavam que se ela fosse destruída, a Terra regularia melhor a sua temperatura. No entando, a camada não influencia no esfeito de estuda.
O aumento de exposição da superfície terrestre a raios UV pode alterar a circulação dos gases com efeito de estufa, aumentando o aquecimento global. Em particular, prevê-se que o aumento de UV suprima a produção primária nas plantas terrestres e no fitoplâncton marinho, reduzindo a quantidade de dióxido de carbono que absorvem da atmosfera;

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 (temperaturas baixas favorecem reacções de destruição do ozono).

Observação: O sol emite dois tipos de raios: UV (ultra-violeta) que causa câncer de pele; e IF (infra-vermelho) responsável pelo aquecimento da Terra. A camada de ozônio somente evita a entrada de UV, por isso que sua destruição aumentaria a taxa de câncer de pele. Mas, não esquentaria o planeta, visto que ela nao impede a entrada de raios infra-vermelhos provenientes do Sol.

O Fitoplâncton e a cadeia alimentar

As medições das populações desses organismos microscópicos sob o raio de ação do buraco da camada de ozônio demonstraram uma redução de 25% desde o começo do século XXI até o ano de 2003, nas águas marinhas antárticas. A morte destes microorganismos causa uma redução da capacidade dos oceanos em extrair o dióxido de carbono da atmosfera, contribuindo para o aquecimento global. Com a morte do fitoplâncton, o zooplâncton não sobrevive. Sem zooplâncton, o krill deixa de existir, diminuindo a população dos peixes dos oceanos e assim por diante. Logo, a ozonosfera é primordial para que haja vida no planeta Terra.

Regiões do globo mais afectadas

Os pólos são as zonas mais afectadas pelo buraco na camada de ozono. A razão para esse facto está relacionada com as especiais condições meteorológicas nessas zonas do globo, especialmente o Pólo Sul (Antártida). Durante o Inverno quando os raios solares não atingem esta região do planeta, as temperaturas são baixíssimas, formando-se umas nuvens de constituição diferente das que costumamos observar. Isto vai criar uma conversão mais rápida e fácil dos CFCs em radicais de cloro destrutivos de ozono.

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 quilómetros 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. Ao chegar a Primavera, com os seus primeiros raios de sol, as reacções químicas que destroem o ozono são estimuladas. Forma-se, então, o buraco de ozono de dimensões imensas (cerca de 20 milhões de km2) que, por via da sua dimensão aparenta arrastar os níveis de ozono noutros continentes do planeta. Em Novembro, o ar que chega de outras regiões permite uma recomposição parcial do escudo de ozono; o buraco diminui de tamanho, mas não fecha completamente.

Em Portugal

Quanto à situação da camada de ozono em Portugal, a diminuição da espessura da camada também foi sentida. Há medições da espessura da camada de ozono desde 1951. Os dados recolhidos permitem concluir que a quantidade total de ozono, no período 1968-1997, apresenta uma tendência estatisticamente significativa de redução da espessura da camada de 3.3 % por década, o que é perfeitamente consistente com a redução que se tem observado noutras estações de Europa (p.ex. em Itália).

Medidas tomadas a nível mundial para evitar a degradação da ozonosfera

Com efeito, cerca de dois anos após a descoberta do buraco do ozono sobre a atmosfera da Antárctica, os governos de diversos países, entre os quais a maioria dos países da União Europeia, assinaram em 1987 um acordo, chamado Protocolo de Montreal, com o objectivo de reconstituir a concentração de ozono na alta atmosfera.

O único método conhecido de protecção da camada do ozono é limitar a emissão dos produtos que o danificam e substitui-los por outros mais amigos do ambiente, como os clorohidrofluorcarbonetos, que contêm pelo menos um hidrogénio, susceptível de ser atacado na atmosfera. 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 Na Conferência de Londres, em 1990, concordou-se em acelerar os processos de eliminação dos CFC, impondo a paragem total da produção até ao ano de 2000, tendo sido criado um fundo de ajuda aos países em desenvolvimento para esse fim.

Os Estados Unidos, Canadá, Suécia e Japão anteciparam essa data para 1995 e a UE decidiu parar com a produção até Janeiro de 1996. 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.

Sem a forte adesão ao Protocolo, os níveis de substâncias prejudiciais para o ozono seriam cinco vezes maiores do que são hoje. Mesmo assim, a luta pela restauração da camada de ozono tem de continuar, pois aquelas substâncias têm um tempo de vida longo. Os cientistas prevêem que o aparecimento anual do buraco do ozono no Pólo Sul dure ainda vários anos. 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

Os primeiros passos, e mais importantes, são a procura de informação: devemos todos estar informados sobre o problema e o que o causa, utilizando como fontes de informação publicações, escolas, bibliotecas públicas, Internet, etc. 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 iniciativas práticas que podem ser aplicadas a nível individual para ajudar a proteger a camada do ozono:

• Tentar usar produtos rotulados como “amigos do ozono”;
• Assegurar que os técnicos que reparam os frigoríficos e aparelhos de ar-condicionado recuperam e reciclam os velhos CFCs de modo a que estes não sejam libertados para a atmosfera;
• Verificar regularmente os aparelhos de ar-condicionado das viaturas sobre eventuais fugas;
• Pedir para mudar o refrigerante do carro caso o aparelho de ar-condicionado necessite de uma grande reparação;
• Retirar o refrigerante dos frigoríficos, aparelhos de ar-condicionado e desumidificadores antes de os deitar fora;
• Ajudar a criar um programa de recuperação e reciclagem na área de residência caso tal ainda não exista;
• Trocar extintores que usem “halon” por outros que usem compostos alternativos (ex. dióxido de carbono ou espuma);
• Sugerir actividades escolares com o objectivo de aumentar a consciência cívica do problema e fomentar a acção local.

Protegermo-nos a nós próprios da radiação UV

Há uma relação directa entre a quantidade de exposição à radiação UV e o risco de contrair certos tipos de cancros de pele. Os factores de risco incluem tipo de pele, queimaduras solares durante a infância e exposição a luz solar intensa. Mudanças recentes no estilo de vida, com mais pessoas a irem para férias e deliberadamente aumentarem a sua exposição a luz solar forte, são responsáveis parciais por um aumento de cancros de pele malignos. De modo a minimizar o risco de contrair câncer de pele, devemos cobrir a pele exposta com roupa ou protector solar adequado e usar chapéu. Para os olhos, deve-se usar óculos certificados para protegerem dos raios UV.

O presente resumo de aula visa instruir os alunos de graduação em Geografiasobre a formação do ozônio da atmosfera (troposfera e estratosfera) bem comoexemplificar os diversos processos de reação deste gás com moléculas naturais eantropogênicas. O estudo pretende formar uma opinião crítica e esclarecida sobreconceitos preservacionistas. As informações apresentadas baseiam-se nas incertezasda quantidade de dados e de resultados científicos e não nos relatórios duvidosos dosorganismos internacionais e a especulação da mídia em geral.Para tanto, são abordados todos os mecanismos de defesa do planeta Terra,findando na ozonosfera, o último recurso natural de defesa.

Defesas do Planeta Terra

Quando abordamos um planeta pela óptica cósmica, notamos que a suaexistência, por si só, pode ser considerada uma bênção. Longe de entrar em méritosespiritualistas e religiosos, mas levando em conta todo um caos existente noUniverso. A complexa formação de um sistema planetário requer equilíbrio entreforças descomunais. Aliado a isto, temos a formação de uma estrela central (ou duas,formando um sistema binário, ou três, formando um ternário) que devem se acenderpela fusão de seus átomos primordiais de Hidrogênio, quando as forçasgravitacionais são imensas. Forma-se o gás nobre Hélio e libera-se colossalquantidade de energia e partículas ionizadas pelo espaço interplanetário (espaçocompreendido dentro do sistema Solar). Esta é uma descrição muito simplória daformação de um sistema. Internamente, ainda existem os planetas. Cada um delestêm uma particularidade. Quando se observa bem de perto, as características de um,não se aplicam aos outros. O que nos mostra que a Natureza, como um todo, temmuitas facetas desconhecidas. Contudo, a vida na Terra existe e aqui mostraremoscomo ela é um desafio ao grande reino cósmico. Abordaremos, criteriosamente, ossistemas de defesa do planeta, os quais incluem a sua atmosfera.

Astronômicas

Dentro do próprio sistema Solar temos muitos corpos celestesde pequenas dimensões que vagam pelo espaçointerplanetário. Suas origens são as mais diversas. A maiorparte é composta de gases congelados com poeira. Outros sãosilicatados e ainda há os ferrosos. Estima-se que a maior partedestes surjam por restos de cometas, colisões de planetóidesdo sistema Solar original e outros do cinturão de cometas daborda do nosso sistema, conhecido por Cinturão de Oort.Denominamos estes corpúsculos celestes de Meteoróides.Defesa: A maior parte dos meteoróides é afastada do sistema Solar interiordevido aos planetas gigantes que habitam o sistema Solar exterior. Aprincipal barreira de proteção é exercida por Júpiter que tem cerca de 1000vezes o volume da Terra. A gravidade destes “irmãos mais velhos” étamanha que cerca de 99,99% dos meteoróides caem nestes planetas ou sãodesviados de suas rotas com destino ao centro do sistema.

Núcleo do Planeta

Pela colossal quantidade de ferro e níquel e pelo giro veloz domovimento de rotação que o planeta Terra possui, forma-senaturalmente, um imenso campo magnético como umaespécie de bobina. A força do campo é tamanha que suasespiras magnéticas atingem a marca de mais de 65.000km dedistância (mais de 10 vezes o raio da Terra). Este escudorecebe o nome de Magnetosfera

Defesa

Primeira linha de defesa do material particulado de alta energiaemitido pelo Sol (prótons e elétrons) extremamente nocivo. Esta “chuva” departiculados recebe o nome de Vento Solar e é barrada ao atingir amagnetosfera. Pouquíssimo consegue passar, pois a maior parte colide, sendoricocheteada. Outra parte é desviada e segue o campo magnético. Aconvergência do campo ocorre sobre os pólos geográficos. A incidênciadeste material na atmosfera (principalmente na alta e média) forma oseletrometeoros conhecidos por Auroras (Boreal, no Norte e Austral, no Sul).

Cinturões Radioativos

Compostos por particulados e átomos radioativos (a maiorparte de prótons, mas há elétrons também) que foramaprisionados pelo campo magnético atuante damagnetosfera, porém, estão bem mais próximos da Terra.Os mais famosos são os cinturões de Van Allen (queatuam de 10.000 a 58.000km) e, o mais recente,descoberto pelo mesmo cientista, durante o AnoGeofísico Internacional – IGY, em 1958, que atua entre400 a 1.300km. Estes cinturões são naturais, contudo, ahumanidade já “implantou” seus próprios cinturõesartificiais, pelas detonações de artefatos termonuclearesna atmosfera, ocorridos até a década de 1980 e algunscientíficos, na alta atmosfera

Defesa

Atuam como uma segunda linha de defesa eletrônica ao materialparticulado de alta energia emitido pelo Sol. O que tem muita energia,ficou barrado da magnetosfera. As partículas de menor energia quepassaram serão bloqueadas nos cinturões radioativos, tanto os naturaiscomo os artificiais. Desta maneira, a atuação da magnetosfera e cinturõesradioativos em conjunto fazem uma defesa seletiva das partículasenergéticas que rumam em direção a Terra

Fonte: pt.wikipedia.org