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Camada de ozônio e efeito estufa

A camada de ozônio e o efeito estufa são dois mecanismos naturais importantíssimos para a saúde do nosso planeta.

Gases poluentes sendo jogados no ar por chaminés industriais.
As atividades humanas podem causar impactos na camada de ozônio e no efeito estufa.
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A camada de ozônio e o efeito estufa são dois fenômenos de grande importância para o desenvolvimento e a manutenção da nossa vida no planeta Terra. Enquanto a camada de ozônio é responsável por minimizar a incidência de radiações ultravioleta nocivas à nossa saúde, o efeito estufa é responsável pela regulação da temperatura da superfície da Terra, sendo primordial para a manutenção da vida.

Contudo, a camada de ozônio e o efeito estufa têm sofrido grande influência da atividade humana. A industrialização acelerada e o desenvolvimento dos grandes centros urbanos levaram à maior formação de gases que podem destruir a camada de ozônio ou intensificar o efeito estufa. Como consequência, o planeta fica mais exposto às radiações nocivas e tem sua temperatura média da superfície aumentada.

Leia também: Quais são as consequências das mudanças climáticas?

Tópicos deste artigo

Resumo sobre a camada de ozônio e o efeito estufa

  • A camada de ozônio é uma camada protetora do nosso planeta, pois diminui a incidência de radiações altamente energéticas oriundas do Sol.

  • Efeito estufa é um efeito natural do nosso planeta, responsável por manter os níveis de temperatura terrestres dentro do adequado para o desenvolvimento e manutenção da vida.

  • As atividades humanas têm aumentado a produção de substâncias capazes de destruir a camada de ozônio, como os CFCs, e também de intensificar o efeito estufa, com o aumento dos níveis de CO2, por exemplo.

  • Embora a camada de ozônio não tenha muita relação com o aquecimento global, gases causadores do buraco na camada de ozônio são também gases de efeito estufa.

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Diferenças entre camada de ozônio e efeito estufa

Com o aumento da preocupação com os efeitos causados pelas mudanças climáticas, mais se tem estudado sobre mecanismos naturais do nosso planeta, como a camada de ozônio e o efeito estufa. Embora acabem figurando bastante em discussões acerca do tema, esses dois tópicos possuem distinções significativas. Para saber quais, vamos entender do que se trata a camada de ozônio e o efeito estufa.

  • O que é a camada de ozônio?

A camada de ozônio é uma região de nossa atmosfera que possui grande concentração de gás ozônio (O3), responsável por absorver uma parte da radiação oriunda do Sol. Essa camada se localiza na estratosfera, região da atmosfera logo acima da troposfera, em uma altitude de 15 a 30 km em relação ao solo terrestre.

Entre as radiações solares absorvidas pelo ozônio, destaca-se a radiação ultravioleta, conhecida como UVB, a qual é perigosa aos seres humanos, podendo causar câncer de pele e catarata, além de ser nociva para a vida marinha e para algumas plantações.

Em 1977, cientistas britânicos detectaram, sobre a Antártica, um buraco na camada de ozônio. De lá para cá, aumentaram os relatos de que a camada, principalmente nos polos, estava ficando cada vez mais fina.

Esquema ilustrativo de como os gases-estufa atuam na destruição da camada de ozônio.
O buraco na camada de ozônio é causado, principalmente, pelos clorofluorcarbonetos (CFCs).

Gases poluentes, como os NOx, e o gás carbônico produzidos em motores de veículos automotores, aviões e navios conseguem reagir com o ozônio estratosférico e, assim, diminuem sua concentração.

Porém, os clorofluorcarbonetos (CFCs) são os principais vilões dessa história. Esses gases, usados como propelentes e em equipamentos de refrigeração, levam cerca de oito anos para atingir a estratosfera. Lá, por ação da radiação UV, desintegram-se e produzem átomos de cloro, extremamente reativos e que acabam consumindo o O3 e convertendo-o em O2.

Cl + O3 → ClO + O2 (Cl formado pelos CFCs)

ClO + O → Cl + O2 (Cl sendo regenerado)

Para tentar recuperar a camada de ozônio, foi criado um tratado internacional, conhecido como Protocolo de Montreal, com o objetivo de eliminar a produção e o consumo de substâncias causadoras da destruição da camada de ozônio. O Brasil faz parte do Protocolo de Montreal e, desde o ano 2000, apesar de não produzir tais substâncias, proibiu a importação de CFCs, CTC (tetracloreto de carbono), bromoclorometano, metilclorofórmio e hidrobromofluorcarbonetos (HBFCs). Outras substâncias também nocivas têm sua importação restrita e exigem anuência do Ibama. É por isso que, desde os anos 2000, a camada de ozônio tem mostrado sinais de recuperação.

Mesmo assim, a recuperação é ainda lenta, visto que esses gases possuem um tempo de permanência grande na atmosfera. A expectativa é que leve décadas para que retorne a níveis pré-industriais.

  • O que é efeito estufa?

O efeito estufa tem origem na radiação ultravioleta oriunda do Sol, que é refletida e repelida ao encontrar a nossa superfície. Assim, nosso planeta devolve essa energia para o espaço, mas por meio de uma radiação menos energética, a infravermelha. Contudo, a atmosfera terrestre é capaz de absorver parte dessa radiação infravermelha e, como consequência, acaba aumentando a temperatura das regiões baixas da atmosfera.

Esse fenômeno é essencial para a regulação da temperatura de nosso planeta. Sem ele, provavelmente a Terra teria uma temperatura superficial média 30 °C menor, inviabilizando o desenvolvimento da nossa vida.

As atividades humanas acabam aumentando a concentração de gases de efeito estufa, que intensificam esse efeito, aumentando assim a taxa de absorção de infravermelho pela atmosfera, trazendo como consequência um aumento da temperatura média da superfície do planeta, o chamado aquecimento global antropogênico.

Resumo ilustrado do que é o efeito estufa.
Resumo ilustrado do que é o efeito estufa.

Relação entre camada de ozônio, efeito estufa e aquecimento global

O aquecimento global é consequência da intensificação do efeito estufa por parte das atividades humanas. O buraco na camada de ozônio aumenta a incidência de raios ultravioleta na superfície terrestre. Contudo, tal radiação tem um efeito duplo na atmosfera: enquanto causam aquecimento na troposfera, acabam causando resfriamento na estratosfera. Assim, fazendo um balanço dos efeitos, pode-se dizer que o buraco na camada de ozônio não contribui de forma significativa para o aquecimento global se comparado às atividades humanas.

Porém, gases capazes de destruir a camada de ozônio são também gases de efeito estufa, como é o caso do CO2, dos óxidos de nitrogênio, dos CFCs e dos hidrofluorcarbonetos (HFCs), todos com concentração acima da média por causa das atividades humanas. O próprio ozônio, aliás, tem capacidade de retenção de calor e acaba contribuindo para o efeito estufa.

Leia também: Aquecimento global e a extinção de espécies

Exercícios resolvidos sobre efeito estufa e camada de ozônio

Questão 1

(UFU 2016/2)

Gráfico com a porcentagem de emissão de CO2 pela população mundial

O gráfico, presente no Relatório de 2015 da Oxfam (Oxford Committee for Famine Relief — Comitê de Oxford de Combate à Fome), demonstra que a parcela dos 10% mais ricos da população mundial é responsável por 49% da emissão individual do gás carbônico (CO2).

Esse gás

a) tem pouca relação com o processo de industrialização dos países mais ricos, pois sua emissão ocorre essencialmente pelo consumo individual.

b) por absorver a energia irradiada do Sol, forma uma espécie de “cobertor térmico” em torno do planeta, impedindo que o calor volte para o espaço.

c) é importante para gerar um efeito estufa, caracterizado pela elevação intensa de sua concentração, que tem contribuído para manter a temperatura do planeta em condições ideais.

d) equilibra o sistema climático da Terra, e o aumento de sua concentração atmosférica afeta, principalmente, a parcela dos 10% mais ricos do mundo.

Resposta:

Letra B

O CO2 é um dos principais gases de efeito estufa, por isso possui a característica básica de aumentar a absorção de radiação infravermelha devolvida pela superfície terrestre, atuando, então, como um “cobertor térmico”.

A letra A está incorreta, pois é um gás muito ligado ao processo de industrialização, e sua emissão ocorre não só por consumo individual, mas coletivo também.

A letra C está errada, pois o aumento da concentração de CO2 não ajuda a manter o planeta em temperaturas ideais, mas sim em valores acima do normal.

A letra D está errada, pois o CO2 não afeta principalmente os ricos, mas sim a população como um todo e, assim, possui grande impacto sobre os 90% não ricos.

Questão 2

(UFMS 2020) No estudo realizado por Strahan & Douglass (2018), publicado pela Geophysical Research Letters, os autores demonstraram que as concentrações de cloro inorgânico (Cly) reduziram entre os anos de 2013 a 2016 na estratosfera inferior da Antártica, em relação ao período de 2004 a 2007, e que a redução da camada de ozônio também diminuiu em resposta ao fato.

(Disponível em: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2017GL074830. Acesso em: 29 out. 2019)

Com relação ao buraco da camada de ozônio, é correto afirmar que:

A) o ozônio tem funções diferentes na atmosfera, em razão da altitude em que se encontra. Na troposfera, 90% da radiação ultravioleta do tipo B é absorvida pelo ozônio.

B) na estratosfera, o ozônio deixa de absorver a radiação ultravioleta e se torna responsável pelo aumento da temperatura da superfície terrestre, junto do monóxido de carbono (CO), do dióxido de carbono (CO2), do metano (CH4) e do óxido nitroso.

C) dentre os compostos que contribuem para o aumento do buraco na camada de ozônio, estão o tetracloreto de carbono (CTC), o hidroclorofluorcarbono (HCFC) e o brometo de metila, substâncias controladas pelo Protocolo de Montreal e que são denominadas Substâncias Destruidoras da Camada de Ozônio (SDOs), com exceção do clorofluorcarbono (CFC).

D) o ozônio é naturalmente gerado e destruído, devido às reações com a radiação ultravioleta na estratosfera, onde também é responsável pela absorção da radiação UV-B, esta última associada aos riscos à saúde humana, devido aos danos à visão, ao envelhecimento precoce, à supressão do sistema imunológico e ao desenvolvimento do câncer de pele.

E) o buraco de ozônio está relacionado à presença de substâncias químicas halogenadas, contendo átomos de cloro (Cl), flúor (F), com exceção do bromo (Br), emitidos pela atividade humana.

Resposta:

Letra D

A letra A está incorreta, porque o ozônio não se encontra na troposfera, mas na estratosfera.

A letra B está incorreta, porque o ozônio não deixa de absorver radiação UV.

A letra C está incorreta, porque o CFC não é uma exceção e também é controlado.

A letra E está incorreta, porque o bromo também participa de substâncias capazes de destruir a camada de ozônio, como é o caso do brometo de metila.

 

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química

Escritor do artigo
Escrito por: Stéfano Araújo Novais Stéfano Araújo Novais, além de pai da Celina, é também professor de Química da rede privada de ensino do Rio de Janeiro. É bacharel em Química Industrial pela Universidade Federal Fluminense (UFF) e mestre em Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

NOVAIS, Stéfano Araújo. "Camada de ozônio e efeito estufa"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ozonio.htm. Acesso em 15 de abril de 2024.

De estudante para estudante


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