Muitos gases diferentes compõem a atmosfera terrestre. Só o azoto é responsável por 78 por cento. O oxigénio, em segundo lugar, perfaz outros 21%. Muitos outros gases compõem o 1% restante. Vários (tais como hélio e krypton) são quimicamente inertes. Isso significa que não reagem com outros. Outros jogadores de bits têm a capacidade de agir como um cobertor para o planeta. Estes passaram a ser conhecidos como gases com efeito de estufa.
Como as janelas de uma estufa, estes gases retêm a energia do sol como calor. Sem o seu papel neste efeito de estufa, a Terra seria bastante gelada. As temperaturas globais seriam em média de cerca de -18° Celsius (0° Fahrenheit), de acordo com a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Em vez disso, a superfície do nosso planeta tem uma média de cerca de 15 °C (59 °F), tornando-o um lugar confortável para a vida.
Desde cerca de 1850, no entanto, as actividades humanas têm vindo a libertar gases com efeito de estufa extra para a atmosfera. Isto tem impulsionado lentamente um aumento das temperaturas médias em todo o globo. Globalmente, a média global de 2017 foi 0,9 graus C (1,6 graus F) mais elevada do que tinha sido entre 1951 e 1980. Isto é baseado em cálculos da NASA.
Stephen Montzka é um químico de investigação com NOAA em Boulder, Colo. Há quatro gases principais com efeito de estufa com que se preocupar, diz ele. O mais conhecido é o dióxido de carbono (CO2). Os outros são metano, óxido nitroso e um grupo que contém clorofluorocarbonos (CFC) e os seus substitutos. (Os CFC são refrigerantes que têm desempenhado um papel no desbaste da camada protectora de ozono de alta altitude do planeta. Estão a ser gradualmente eliminados como parte de um acordo global iniciado em 1989.)
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Muitas substâncias químicas influenciam o clima. No entanto, Montzka observa, estes quatro gases com efeito de estufa são aqueles “sobre os quais temos controlo directo”
Produtos químicos para o aquecimento do clima
Cada gás com efeito de estufa, uma vez emitido, sobe para o ar. Lá, ajuda a atmosfera a agarrar-se ao calor. Alguns destes gases retêm mais calor, por molécula, do que outros. Alguns também permanecem na atmosfera por mais tempo do que outros. Isto acontece porque cada um tem propriedades químicas diferentes, observa Montzka. Também são removidos da atmosfera, ao longo do tempo, por diferentes processos.
O CO2 em excesso provém principalmente da queima de combustíveis fósseis – carvão, petróleo e gás natural. Estes combustíveis são utilizados para tudo, desde a alimentação de veículos e a produção de electricidade até ao fabrico de produtos químicos industriais. Em 2016, o CO2 foi responsável por 81% dos gases com efeito de estufa emitidos nos Estados Unidos. Outros produtos químicos são mais eficazes a reter o calor na atmosfera. Mas o CO2 é o mais abundante dos que são libertados pelas actividades humanas. Também se mantém por mais tempo.
algum CO2 é removido todos os anos pelas plantas à medida que crescem. No entanto, muito CO2 é libertado durante os meses mais frios, quando as plantas não estão a crescer. O CO2 também pode ser puxado do ar e para o oceano. Os organismos no mar podem então convertê-lo em carbonato de cálcio. Eventualmente, esse químico tornar-se-á um ingrediente de rocha calcária, onde o seu carbono pode ser armazenado durante milénios. Esse processo de formação de rochas é realmente lento. Em geral, o CO2 pode permanecer na atmosfera durante décadas a milhares de anos. Assim, Montzka explica, “mesmo que hoje deixássemos de emitir dióxido de carbono, ainda veríamos o aquecimento a partir daí durante muito tempo”
Metano é o principal componente do gás natural. É também libertado a partir de uma série de fontes biológicas. Estas incluem a produção de arroz, estrume animal, digestão de vacas e a decomposição dos resíduos depositados em aterros. O metano é responsável por cerca de 10% das emissões de gases com efeito de estufa dos EUA. Cada molécula deste gás é muito melhor a apanhar calor do que uma de CO2. Mas o metano não permanece na atmosfera tanto tempo. É decomposto à medida que reage na atmosfera com radicais hidroxil (iões OH de carga neutra feitos de átomos ligados de oxigénio e hidrogénio). “A escala de tempo para a remoção do metano é de cerca de uma década”, nota Montzka.
Oxido nitroso (N2O) constituiu 6% dos gases com efeito de estufa emitidos pelos Estados Unidos em 2016. Este gás provém da agricultura, da queima de combustíveis fósseis e de esgotos humanos. Mas não deixe que a sua pequena quantidade o faça ignorar o impacto do N2O. Este gás é centenas de vezes mais eficaz do que o CO2 na captura de calor. O N2O também pode permanecer na atmosfera durante quase um século. Todos os anos, apenas cerca de 1% do N2O transportado pelo ar é convertido por plantas verdes em amoníaco ou outros compostos de azoto que as plantas podem utilizar. Portanto, esta remoção natural de N2O “é realmente lenta”, diz Montzka.
CFCs e os seus substitutos mais recentes são todos fabricados por pessoas. Muitos têm sido utilizados como refrigerantes. Outros são utilizados como solventes para reacções químicas e em sprays de aerossóis. Juntos, estes constituíram apenas cerca de 3% das emissões de gases com efeito de estufa dos EUA em 2016. Estes gases só são removidos quando ficam presos numa camada alta da atmosfera. Nesta estratosfera, os produtos químicos são bombardeados com luz de alta energia, quebrando-os. Mas isso pode levar décadas, diz Montzka.
Os químicos à base de glúor, como os CFC, observa, “são gases potentes com efeito de estufa, numa base por molécula”. Mas a sua libertação é tão baixa que, em comparação com o CO2, o seu impacto global é bastante reduzido. A redução das emissões de metano, N2O e CFC ajudará a abrandar as alterações climáticas, observa Montzka. “Mas se vamos resolver este problema, precisamos de cuidar do CO2”, diz ele. “É o que mais contribui… e tem este tempo de residência extremamente longo na atmosfera”