Efeito Estufa - #Unidade 1 (Definições e Conceito do Tema: Mudanças Climática e Desenvolvimento sustentável)

DEFINIÇÃO

A designação efeito estufa se refere ao mecanismo atmosférico natural que mantém o planeta aquecido, com temperaturas ideais para a existência de vida na Terra. Embora esse assunto esteja bastante presente nas discussões científicas atuais, trata-se de um fenômeno atmosférico que acompanha a vida do planeta desde o início da sua existência. Atualmente, costuma-se associar o efeito estufa ao aquecimento da Terra devido à poluição do ar pela concentração de gás carbônico na atmosfera proveniente da queima exagerada de combustíveis fósseis.

COMO FUNCIONA O EFEITO ESTUFA

Sabemos que a Terra é iluminada pelo Sol e que a vida existente aqui depende da energia luminosa irradiada por ele. Quando os raios solares atingem a superfície terrestre parte deles é absorvida pelas plantas para a realização da fotossíntese e a outra parte é refletida pela superfície terrestre em direção ao espaço. Porém devido à existência de uma camada de gases atmosféricos, grande parte do calor fica retida e não consegue sair.

O efeito estufa faz parte da dinâmica do planeta e, graças a ele, a Terra é mais quente do que o espaço, atingindo temperaturas ideais para a existência de vida. Se não houvesse essa proteção, os raios solares seriam refletidos para o espaço, o planeta perderia calor, e dessa forma, a Terra ficaria submetida a temperaturas inferiores a 10º C negativos.

Planetas como Vênus e Marte não possuem esse mecanismo e por isso podem atingir diferenças extremas onde as temperaturas são elevadas durante o dia, acima de 200º C, e muito reduzidas durante a noite, chegando a -100º C.

O processo de aquecimento conhecido como efeito estufa ocorre quando parte da radiação solar refletida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera - ozônio, oxigênio e os componentes minoritários dióxido de carbono (CO₂) e gás metano (CH₄) e outros. É esse mecanismo que possibilita que o calor que a Terra recebe durante o dia mantenha a temperatura elevada mesmo durante a noite.

Funciona da seguinte forma: parte do calor irradiado pelo Sol é devolvida ao espaço, porém, uma porção desse calor fica presa na atmosfera graças aos gases estufa (GEE) e é responsável por manter o planeta aquecido. O problema é que o excesso dos chamados gases estufa intensifica esse fenômeno e faz com que mais calor que o necessário seja retido na superfície do planeta provocando o aquecimento global.

Em uma estufa de vidro cuja finalidade é manter o ambiente interno aquecido, o mecanismo é muito simples: a luz solar atravessa o vidro e é absorvida. O vidro reflete grande parte dessa radiação, mas uma quantidade penetra no interior da estufa.

Pelas leis da física, todo corpo que absorve energia radiante também a irradia de volta e isso acaba levando ao resfriamento bastante rápido do objeto irradiado. Porém, nessa situação quando as ondas de calor penetram na estufa e são irradiadas de volta encontram o vidro que as reflete para dentro novamente, aquecendo o ambiente interno. Se isso não acontecesse, o interior esfriaria.

Se imaginarmos que a Terra é uma enorme estufa iremos compreender que as ondas de calor irradiadas pela superfície terrestre encontram os gases de efeito estufa, os quais assim como o vidro, funcionam como uma barreira que as refletem de volta, aquecendo a atmosfera.

Apesar de muito comentado como sendo um enorme problema ambiental o efeito estufa é necessário para a existência da vida – o problema é que, quando ocorre em excesso, provoca um aumento de temperatura acima do normal, o que acaba por ocasionar enormes desequilíbrios ambientais.

Hoje em dia, sabe-se que não somente os gases estufa provocam esse efeito. A fuligem da fumaça também contribui para intensificar esse mecanismo. A fuligem proveniente da queima de combustíveis provoca o sombreamento da superfície e esquenta a atmosfera, além disso, modifica a formação das nuvens, o que muda o equilíbrio térmico do planeta.

QUAIS OS GASES RESPONSÁVEIS PELO EFEITO ESTUFA?

Dióxido de Carbono (CO₂): Proveniente da combustão de combustíveis fósseis como petróleo, gás natural, carvão, desmatamento é responsável por cerca de 64% do efeito estufa. Diariamente são enviados cerca de 6 milhões de toneladas de CO₂ para a atmosfera e seu tempo de permanência na atmosfera é de 50 a 200 anos.

Clorofluorcarbono (CFC): Utilizados em sprays, motores de aviões, plásticos e solventes utilizados na indústria eletrônica. Responsável direto pela destruição da camada de ozônio, além de contribuir com cerca de 10% do efeito estufa. O tempo de permanência na atmosfera é de 50 a 1700 anos.

Metano (CH₄): Produzido nos campos de arroz, liberado pelo metabolismo do gado e pelo lixo. É responsável por quase 20% do efeito estufa. Tem um tempo de duração de 15 anos.

Ácido nítrico (HNO₃): Proveniente da combustão da madeira e de combustíveis fósseis, pela decomposição de fertilizantes químicos e por micróbios, é responsável por cerca de 6% do efeito estufa.

Ozônio (O₃): Origina-se da poluição dos solos provocada pelas fábricas, refinarias de petróleo e veículos automóveis.

A concentração de CO2 na atmosfera começou a aumentar a partir da revolução industrial devido à necessidade de queimar grandes quantidades de carvão mineral e petróleo como fontes de energia para a produção de produtos industrializados. A partir desse momento houve um aumento de aproximadamente 30% do CO2 atmosférico, o que implica em mais calor retido pela superfície terrestre e, consequentemente, a elevação da temperatura do planeta.

O gráfico abaixo demonstra que a concentração de CO2 na atmosfera até 2100 pode alcançar valores que variam entre 540 a 970 ppm – entre 90% e 250% acima do nível existente em 1750. Essa é uma previsão preocupante para os habitantes do planeta, pois se os níveis de CO2 não forem mantidos entre 350 e 400 ppm, haverá um aumento da temperatura global acima de 2° C, o que irá determinar mudanças bastante perigosas no clima.

Fonte: Imagem extraída da publicação Perguntas e Respostas sobre Aquecimento Global, elaborada pelo IPAN em parceria com The Woods Hole Research Center

O carbono é um elemento básico na composição dos organismos, e por isso, indispensável para a vida no planeta. Ele é estocado na atmosfera, nos oceanos, nos solos, nas rochas sedimentares e nos combustíveis fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás natural. O carbono não permanece fixo em nenhum desses estoques e várias interações acontecem para que o carbono seja transferido de um depósito para outro.

Existem diversos organismos nos ecossistemas terrestres e aquáticos, que absorvem o carbono encontrado na atmosfera na forma de dióxido de carbono (CO2), funcionando como filtros que retiram da atmosfera mais carbono do que emitem. Existem as queimadas e desmatamentos, resultantes do mau uso da terra e são essas atividades que acabam por alterar os fluxos naturais entre os estoques de carbono e têm um papel fundamental na mudança do clima do planeta.

Estima-se que os níveis de CO2 no Brasil estão relacionados à destruição das florestas, pois 3/4 das emissões de carbono vem de atividades de uso do solo, tais como o desmatamento e as queimadas. Ao contrário, as emissões provenientes da queima de combustíveis fósseis são menores em relação a outros países, pois o Brasil utiliza fontes de energia renováveis como a energia hidrelétrica.

Somente devido ao desmatamento da região Amazônica, nosso País emite por ano, cerca de 200 milhões de toneladas de carbono, o que coloca o Brasil entre os cinco países mais poluidores do mundo, representando aproximadamente de 5% das emissões globais.

Entre as fontes de outros gases de efeito estufa podemos citar os fertilizantes utilizados na agricultura, que liberam óxido nitroso (N2O), a produção e o transporte de gás e petróleo, os arrozais, os processos digestivos de ruminantes, que emitem metano (CH4), e os condicionadores de ar e refrigeradores que emitem halocarbonos.

Os cenários de emissões são uma representação do desenvolvimento futuro das emissões de substâncias que potencialmente são capazes de interferir na radiação solar – por exemplo, gases de efeito estufa e aerossóis. Essas representações são baseadas em um conjunto coerente e internamente consistente de hipóteses relativas aos diversos agentes antrópicos (tais como demografia, desenvolvimento socioeconômico, mudança tecnológica) e suas interligações. Cenários de concentração de emissões são utilizados como subsidios para modelos climáticos a fim de viabilizar para fazer projeções sobre possíveis aumentos das mudanças em curso.