O ozônio é uma substância química formada por três átomos de oxigênio. O oxigênio, o gás que respiramos, começou a se acumular na atmosfera há aproximadamente 400 milhões de anos. Mas as moléculas de oxigênio, sob a ação constante dos raios ultravioletas (UV) do Sol, quebravam e depois se recombinavam, dando origem ao ozônio.
A camada de ozônio situa-se numa faixa de 25 a 30 km da estratosfera - a parte da atmosfera que vai de 12 a 40 km. O oxigênio absorve o excesso de radiação ultravioleta. Foi graças a esta capa protetora que a vida pôde evoluir em nosso planeta. Diminuindo a intensidade da chegada dos UV à superfície, o ozônio evita ferido na pele, câncer e mutações degenerativas. Ele funciona como um agente do sistema imunológico do planeta.
Sua ausência deixa todos expostos, indefesos ante os efeitos dos raios ultravioletas.
Em 1982, detectou-se, pela primeira vez, o desaparecimento de ozônio em áreas sobre a Antártida. Medições sucessivas constataram que a camada de ozônio era cada vez mais rarefeita. Atualmente esse fenômeno pode ser percebido não só no Pólo Sul, mas também sobre o Ártico, o Chile e a Argentina. Os cientistas apontam os clorofluorcarbonos como os responsáveis pela situação. Também chamados CFCs, os clorofluorcarbonos surgiram em 1931 para serem usados em refrigeradores, eram excelentes, pois, além de baratos, não eram tóxicos nem inflamáveis.
Os CFCs são compostos por cloro, flúor e carbono. Quando chegam à estratosfera, eles são decompostos pelos raios ultravioletas. O cloro resultante reage com o oxigênio, destruindo-o. O cloro liberado volta a atacar as moléculas de oxigênio, recomeçando o ciclo das reações. Cada átomo de cloro de CFC pode destruir 100 mil moléculas de oxigênio. É lógico que a forma de diminuir o buraco seria a não utilização deo CFC, como já acontece em vários países da Europa e EUA. O problema é que os CFCs são muito estáveis: depois de 139 anos, metade da quantidade liberada no ar ainda permanece na atmosfera. Por isso, eles têm muito tempo para subir até a estratosfera e começar o processo de destruição. Quer dizer: na metade do século XXI, a camada de ozônio ainda estará sofrendo os efeitos dos primeiros CFCs lançados na atmosfera.
Em Setembro de 1987, o Programa das Nações Unidas para proteção do Meio Ambiente conseguiu que um grupo de 31 países reunidos no Canadá assinasse o "Protocolo de Montreal", determinando a redução pela metade da produção mundial de CFC até o ano de 2000. Em 1989, o documento contava com a adesão de 81 países, inclusive o Brasil. Nessa ocasião, os signatários do protocolo decidiram interromper completamente a produção de CFC até o final do século XX. Em 1992, os Estados Unidos decidiram que suspenderiam sua produção em 1996. Logo depois, a Alemanha, a Dinamarca e a Holanda anunciaram que interromperiam a produção até 1994.
Há outras substâncias que também destroem a camada de ozônio e que até agora não sofreram nenhum tipo de proibição. São elas: tetracloreto de carbono, um solvente; clorofórmio, anestésico e solvente; e dióxido de nitrogênio, utilizado na composição do ácido nítrico. Como se pode perceber, o problema ainda está longe de uma solução definitiva.
A camada de ozônio serve como uma proteção contra os raios ultravioleta. Hoje, sabe-se que ela pode ser destruída por substâncias como o clorofluorcarbono(CFC), usado em aerossóis, em geladeiras e aparelhos de ar-condicionado.
Na atmosfera, o CFC é quebrado pelos raios ultravioleta do sol, e o átomo de cloro é liberado. O cloro destrói a molécula de ozônio, formando monóxido de cloro e oxigênio.
A chuva ácida é um grave problema ambiental que tem origem nos grandes centros urbanos, pois resulta da reação de gases poluentes (trióxido de enxofre e dióxido de nitrogênio) com a água da chuva. Sua acidez é capaz de corroer construções e monumentos.
A camada de ozônio e uma "capa" desse gás que envolve a terra e a protege de vários tipos de radiação, sendo a principal delas a radiação ultravioleta que é a principal causadora de câncer de pele. No último século, devido ao desenvolvimento industrial, passaram a ser utilizados produtos que emitem clorofluorcarbono, um gás que, ao chegar a camada de ozônio destrói as moléculas que a formam (O3) e assim causa a destruição dessa camada da atmosfera. Sem essa camada, a incidência de raios ultravioletas nocivos sobre a terra fica sensivelmente maior, aumentando as chances de contração do câncer. Nas últimas décadas, tentou-se evitar ao máximo a utilização do CFC. Mesmo assim, o buraco na camada de ozônio continua aumentando, o que cada vez mais preocupa a população do mundo todo. A ineficiência das tentativas de diminuir a produção de CFC no mundo, devido a dificuldade de substituir esse gás principalmente nos refrigeradores, fez com que o buraco da camada continua-se aumentando, o cada vez mais prejudica a própria humanidade.
Um exemplo do fracasso de uma tentativa de eliminar a produção de CFC no mundo foi a dos EUA, o maior produtor desse gás em todo o planeta. Em 1978, os EUA produziam, em aerossóis, 470 mil toneladas de CFC que passaram a ser 235 mil em 1988. Em compensação, a produção de CFC em outros produtos, que era de 350 mil toneladas em 1978, passou a ser de 540 mil em 1988, mostrando a necessidade que se tem de utilizar esse gás na nossa vida quotidiana. E muito difícil encontrar uma solução para esse problema, mas de qualquer maneira, temos que evitar ao máximo a utilização desse gás para podermos garantir a sobrevivência de nossa própria espécie.
A região mais afetada pela destruição da camada de ozônio e a Antártida. Nessa região, principalmente no mês de setembro, quase a metade da concentração de ozônio e misteriosamente sugada da atmosfera. Esse fenômeno deixa a mercê dos raios ultravioletas uma área de 31 milhões de quilômetros quadrados, maior que toda a América do Sul, ou 15% da superfície do planeta. Nas demais áreas do planeta, a diminuição da camada de ozônio também é sensível, de 3 a 7% do ozônio que a compunha já foi destruído pelo homem. Mesmo sendo menores que na Antártida, esses números são um enorme alerta ao que poderá acontecer se continuarmos a fechar os olhos para esse problema.
Raios ultravioleta são ondas semelhantes às ondas luminosas, que estão exatamente acima do extremo violeta do espectro da luz visível. O comprimento de onda dos raios ultravioleta varia de 4,1 x 10-4 até 4,1 x 10-2 mm. As ondas prejudiciais de raios ultravioletas são os mais curtas.
As moléculas de clorofluorcarbono, ou Freon, passam intactas pela troposfera, que e a parte da atmosfera que vai dos 0 aos 10000 metros de altitude. Quando passam por essa parte, desembocam na estratosfera, onde os raios ultravioletas do sol estão em maior quantidade. Esses raios quebram as partículas de CFC (ClFC) liberando o átomo de cloro. Este átomo, então, rompe a molécula de ozônio (O3), formando monóxido de cloro (ClO) e oxigênio (O2). Mas a reação não para por ai, logo o átomo de cloro libera o de oxigênio que se liga a um oxigênio de outra molécula de ozônio e o átomo de cloro passa a destruir outra molécula de ozônio, criando uma reação em cadeia. Por outro lado, existe a reação que beneficia a camada de ozônio: Quando a luz solar atua sobre óxidos de nitrogênio, estes podem reagir liberando os átomos de oxigênio, que se combinam e produzem ozônio. Estes óxidos de nitrogênio são produzidos diariamente pela queima de combustíveis fósseis feita pelos carros. Infelizmente, a produção de CFC, mesmo sendo menor que a de óxidos de nitrogênio consegue, devido a reação em cadeia já explicada, destruir muitas mais moléculas de ozônio que as produzidas pelos automóveis.
Em todo o mundo, as massas de ar circulam, sendo que um poluente lancado no Brasil, pode ir parar na Europa devido as correntes de convecção. Na Antártida, por sua vez, devido ao rigoroso inverno de seis meses, essa circulação de ar não ocorre e então se formam círculos de convecção exclusivos daquela área. Assim, os poluentes atraídos durante o verão, ficam na Antártida até que sobem para a estratosfera. Quando chega o verão, os primeiros raios de sol já quebram as moléculas de CFC encontradas nessa área, iniciando a reação. Em 1988, foi constatado que na atmosfera da Antártida, a concentração de monóxido de cloro e cem vezes maior que em qualquer outro lugar do mundo.
No Brasil, a camada de ozônio ainda não perdeu 5% do seu tamanho original. Isso é o que dizem os instrumentos medidores do IMPE (Instituto de Pesquisas Espaciais). O instituto acompanha a movimentação do gás na atmosfera desde 1978 e até hoje não detectou nenhuma variação significante. Talvez isso se deva a pouca produção de CFC no Brasil em comparação com os países de primeiro mundo. Isso se deve a que no Brasil, apenas 5% dos aerossóis utilizam CFC, já que aqui uma mistura de butano e propano e significativamente mais barata, e funciona perfeitamente em substituição do clorofluorcarbono.
A principal conseqüência da destruição da camada de ozônio será o grande aumento da incidência de câncer de pele, já que os raios ultravioletas sao mutagênicos. Além disso, existe a hipótese que a destruição da camada de ozônio pode causar um desequilíbrio no clima, resultando no "efeito estufa", que acarretaria no descongelamento das geleiras polares e enfim, na inundação de muitos territórios que hoje podem ser habitados. De qualquer maneira, a maior preocupação dos cientistas e mesmo com o câncer de pele, cuja incidência já vem aumentando nos últimos vinte anos. Cada vez mais se indicam evitar as horas em que o sol está mais forte e a utilização de filtros solares, únicas maneiras de se prevenir, e de se proteger a pele.
1. É possível recuperar o dano feito a camada de ozônio?
Sim, é possível recuperar o dano feito a camada de ozônio parando imediatamente de produzir CFC. Isso e possível porque o ozônio é produzido quando a luz solar incide sobre óxidos de nitrogênio (ex. NO2), que são expelidos pelos automóveis em meio aos seus gases de descarga. Assim, se a produção de CFC fosse totalmente parada, aos poucos a camada de ozônio se recuperaria, apesar que isto demoraria anos, já que os átomos de cloro já expelidos em CFC ficarão por até 75 anos reagindo com as moléculas de ozônio e transformando-as em moléculas de oxigênio.
2. Qual o país que produz a maior quantidade de CFC em todo o mundo?
O país que possui a maior produção de CFC e, conseqüentemente, o maior consumo perca pita é os Estados Unidos que, ainda em 1978 produzia 470 mil toneladas de CFC em aerossóis e 350 mil toneladas de CFC em outros produtos. Mesmo com a proibição do uso do CFC, em aerossóis, nos EUA, em 1988 ainda se produziam 235 mil toneladas nesses produtos e 540 mil toneladas em refrigeração, embalagens, etc.
3. O Brasil tem um papel importante contribuindo para a destruição da camada de ozônio?
Sim e Não. Dependendo o lado pelo qual considerar a pergunta teremos respostas diferentes. Por um lado, o Brasil contribui significativamente para a destruição da camada de ozônio, já que também possui sprays de CFC e a grande maioria da população possui geladeiras. Além disso, no Brasil existe o costume de vender produtos em embalagens que precisam de CFC para ser produzidas. Por outro lado, se compararmos a produção de CFC do Brasil com a de outros países, chegaremos a conclusão que a influência do Brasil na destruição da camada de ozônio é praticamente nula. Isso se deve a que no Brasil, 95% dos aerossóis utilizam uma mistura de butano e propano em substituição ao CFC, devido ao seu baixo custo.
Camadas da atmosfera, simplificada mente.
A estratosfera se caracteriza pelos movimentos de ar em sentido horizontal, fica situada entre sete e 17 até 50 km de altitude aproximadamente, sendo a segunda camada da atmosfera , compreendida entre a troposfera e a mesosfera, a temperatura aumenta à medida que aumenta a altura (de -50 a 10°C). Apresenta pequena concentração de vapor d'água e temperatura constante até a região limítrofe, denominada estrato pausa. Muitos aviões a jacto circulam na estratosfera porque ela é muito estável. É nesta camada que começa a difusão da luz solar (que origina o azul do céu).
Na sua parte inferior, flui uma corrente de ar em jato, conhecida como Jet stream, que exerce influência na meteorologia das zonas temperadas; entre trinta e cinqüenta quilômetros, encontra-se a ozonosfera, onde moléculas de ozônio absorvem aradiação ultravioleta do Sol devido a reações fotoquímicas, filtrando-as e protegendo-nos dos seus efeitos nocivos; neste ponto da estratosfera, o ar se aquece até a temperatura atingir cerca de 10°C. Curiosamente, é exatamente por ação da radiação ultravioleta que as moléculas de oxigênio (O2)se separam em dois átomos individuais (O) que depois se combinam com uma molécula ordinária de oxigênio para formar o ozônio(O3)). Na estratosfera existem as nuvens-de-madrepérola, estas são formadas pela capa de ozônio, costuma ser muito estável, principalmente no espaço compreen
Mesosfera
A Mesosfera é a camada atmosférica onde há uma substancial diminuição da temperatura chegando até a -90°C em seu topo, está situada entre a estrato pausa em sua parte inferior e menopausa em sua parte superior, entre 50 a 85 km de altitude. É na mesosfera que ocorre o fenômeno da aero luminescência das emissões da hidroxila e é nela que se dá a combustão dos meteoróides.
A mesosfera é uma região pouco conhecida, sabe-se que é possível monitorar as ondas de maré e ondas de gravidade através dos movimentos que se propagam através dos gases ionizados desta região. Nesta região também é possível observar as ondas atmosféricas que são facilmente observáveis devido ao fenômeno da aero luminescência.
É na estratosfera que se encontra a maior parte do ozonio e não na mesosfera
A termosfera está localizada acima da menopausa, sua temperatura aumenta com a altitude rápida e mono tonicamente até onde a densidade das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias aleatórias tal, que raramente se chocam. É a camada onde ocorrem as auroras e onde orbita o Vaivém Espacial (Ônibus Espacial).
Também chamada de quimiosfera esta camada da atmosfera vai desde 80, 85 km, até aproximadamente 640 km de altitude, em relação à superfície do planeta Terra.
O aquecimento na termosfera é devido a absorção de
radiação solar no extremo ultravioleta superior, raios X e raios
gama.
Os átomos isolados de oxigênio e nitrogênio reagem e dissociam-se
em íons, formando camadas ionizadas que variam conforme a hora do dia,
época do ano, vento solar, entre outros.
Nesta região, os íons absorvem parte da radiação ultravioleta vindos do sol.
Na parte superior da termosfera existe a exosfera, região onde as moléculas movem-se em trajetórias balísticas e raramente colidem entre si.
Nesta região, o significado gás não tem mais sentido, tão rarefeita que é.
Troposfera é a camada atmosférica que se estende da superfície da Terra até a base da estratosfera (0 - 7/17 km). Esta camada responde por oitenta por cento do peso atmosférico e é a única camada em que os seres vivos podem respirar normalmente. A sua espessura média é de aproximadamente 12 km, atingindo até 17 km nos trópicos e reduzindo-se para em torno de sete quilômetros nos pólos.
Trabalho desenvolvido pela aluna Júlia Cristina Porreca, 6º
Ano - 2010.
Orientado pela Professora Luciene Gachet Ferrari Domingues.
"Estamos frente ao maior perigo que a humanidade já enfrentou." Essas palavras foram proferidas pelo Dr. Mostafa Toba, diretor-executivo do Programa das Nações Unidas Para o Meio Ambiente. A seguir, nós vamos verificar que elas não são exageradas.
O ozônio é um gás atmosférico azul-escuro, que se concentra na chamada estratosfera, uma região situada entre 20 e 40 km de altitude. A diferença entre o ozônio e o oxigênio dá a impressão de ser muito pequena, pois se resume a um átomo: enquanto uma molécula de oxigênio possui dois átomos, uma molécula de ozônio possui três.
Essa pequena diferença, no entanto, é fundamental para a manutenção de todas as formas de vida na Terra, pois o ozônio tem a função de proteger o planeta da radiação ultravioleta do Sol. Sem essa proteção, a vida na Terra seria quase que completamente extinta.
O ozônio sempre foi mais concentrado nos pólos do que no equador, e nos pólos ele também se situa numa altitude mais baixa. Por essa razão, as regiões dos pólos são consideradas propícias para a monitoração da densidade da camada de ozônio.
Desde 1957 são feitas medições na camada de ozônio acima da Antártida e os valores considerados normais variam de 300 a 500 dobsons. No ano de 1982, porém, o cientista Joe Farman, juntamente com outros pesquisadores da British Antartic Survey, observaram pela primeira vez estranhos desaparecimentos de ozônio no ar sobre a Antártida. Como estavam usando um equipamento já um tanto antigo, e os dados que estavam coletando não tinham precedentes, em vista da grande diminuição da concentração do gás (cerca de 20% de redução na camada de ozônio), acharam por bem aguardar e fazer novas medições em outra época, com um aparelho mais moderno, antes de tornar público um fato tão alarmante. Além disso, o satélite Nimbus 7, lançado em 1978 com a função justamente de monitorar a camada de ozônio, não havia até então detectado nada de anormal sobre a Antártida.
Joe Farman e seus colegas continuaram medindo o ozônio na Antártida nos dois anos seguintes, no período da primavera, e constataram não só que a camada de ozônio continuava diminuindo como ainda que essa redução tornava-se cada vez maior.
Agora estavam usando um novo equipamento, o qual lhes indicou, em 1984, uma redução de 30% na camada de ozônio, valor este confirmado por uma outra estação terrestre situada a 1.600 km de distância. Nos anos seguintes a concentração de ozônio continuou a cair na época da primavera e, em 1987, verificou-se que 50% do ozônio estratosférico havia sido destruído, antes que uma recuperação parcial ocorresse com a chegada do verão antártico.
O satélite Nimbus 7 não havia detectado as primeiras reduções na camada de ozônio por uma razão muito simples: ele não havia sido programado para detectar níveis de ozônio tão baixos. Valores abaixo de 200 dobsons eram considerados erros de leitura, e por isso não eram levados em conta…
Os cientistas não podiam prever que uma alteração tão drástica na ordem natural pudesse ocorrer, e por essa razão não haviam considerado essa hipótese.
Num artigo científico escrito em 1987, Joe Farman declarou: "Antes de 1985 todos os químicos atmosféricos pensavam que estavam no caminho certo de compreenderem o ozônio. As observações e os modelos propostos se harmonizavam. Mudanças observadas e previstas eram de menos de 1% por década. Entretanto, sobre a Antártida a destruição é hoje em dia superior a 50%, e isto por um período entre 30 e 40 dias a cada ano."
Naquela época Joe Farman ainda não podia imaginar que a destruição ainda aumentaria muito mais nos próximos anos, que o buraco se alargaria, que sua ocorrência não ficaria restrita a alguns dias por ano, que apareceria um segundo buraco no Ártico e que surgiriam outros pontos no globo com decréscimo do nível de ozônio.
De fato, já mesmo em 1987 foram detectadas ocorrências menores, apelidadas de "mini-buracos", que apareceram próximos à região polar. O próprio buraco antártico apresentou variações inconcebíveis naquele ano: em outubro havia desaparecido nada menos que 97,5% do ozônio detectado em agosto, na altitude de 16,5 km.
Em seu livro O Buraco no Céu, publicado em 1988, John Gribbin afirma que mesmo que não houvesse sido detectado o buraco no ozônio na Antártida, os anos de 1986 e 1987 já teriam dado motivos de sobra para preocupação. Medições de satélite indicaram, já naquela época, uma "impressionante diminuição geral na concentração de ozônio estratosférico ao redor do globo." Essa redução já havia alcançado o sul da América do Sul, Austrália e Nova Zelândia, esta última com um decréscimo de 20%. A Suíça também mostrou preocupação na época, quando medições feitas com instrumentos em terra revelaram um estreitamento da camada de ozônio sobre o país.
Em 1991, a NASA anunciou que o ozônio estratosférico sobre a Antártida havia atingido o nível mais baixo até então registrado: 110 dobsons para um nível esperado de 500 dobsons. Também em 1991, o Programa das Nações Unidas Para o Meio Ambiente (PNUMA) revelou que, pela primeira vez, estava-se produzindo uma perda importante do ozônio tanto na primavera como no verão, e tanto no hemisfério norte como no hemisfério sul, em latitudes altas e médias. Este fato fez crescer a apreensão geral, já que no verão os raios solares são muito mais perigosos que no inverno.
Em 1992 verificou-se que havia-se formado um buraco também sobre o Ártico, com uma redução de 20% do ozônio. O novo buraco do Ártico não só permaneceu como continuou aumentando: nos três primeiros meses de 1996 ele cresceu mais de 30%, estabelecendo um novo recorde.
Ainda em 1992 os pesquisadores constataram que a destruição estava se generalizando mais ainda, ocorrendo de forma global desde a Antártida até o Ártico, nos trópicos e nas regiões de latitudes médias, com uma redução variando entre 10% e 15%. A partir daquela época, os habitantes das ilhas Falklands/Malvinas passaram a ficar expostos ao buraco todos os anos durante o mês de outubro.
Fonte: library
