A essencialidade do vapor de água

A dinâmica da camada de gases que envolve o planeta Terra personifica um delicado equilíbrio. O resultado da interação entre a biosfera e a atmosfera determina a mecânica dos estados do tempo, como a formação de nuvens e a ocorrência de precipitação. Saiba mais aqui.

Mónica Barbosa Mónica Barbosa 14 Jan. 2020 - 11:54 UTC
Pôr do sol no oceano
As partículas expelidas nas erupções do Vulcão Pinatubo (Filipinas) em 1991, ao atingirem a Estratosfera reduziram o nível de radiação solar no planeta durante 3 anos.

O intrincado mecanismo litosfera - atmosfera - hidrosfera é dinamizado pela energia solar, um assombroso motor termodinâmico que se alimenta, converte e devolve ao espaço sideral a luz solar dispensável. Nesta ação, a atmosfera personifica a função de estufa ao equilibrar a quantidade de energia necessária para garantir um ideal térmico que possibilita vida no planeta, evitando que este aqueça demasiado durante o dia, e arrefeça excessivamente durante a noite.

A massa atmosférica, caracterizada em 78% por azoto, 21% oxigénio e 1% de dióxido de carbono e vapor de água, de entre outros componentes, concentra-se nos 10.000 metros mais próximos da superfície do planeta. Aumentando a altitude, o ar rarefaz e diminui a quantidade de moléculas por volume, imperando aos 800.000 metros, em partes iguais, o hélio e o hidrogénio.

Estratificada de forma dissimilar, a atmosfera organiza-se em função dos elementos temperatura e composição química do ar, num mecanismo em constante troca energética, sendo a interação entre a Troposfera e a Estratosfera determinante na dinâmica dispersiva dos elementos que a constituem. Próximo da superfície do planeta, na Troposfera, as temperaturas podem variar dos 40 ⁰C aos -60 ⁰C (até aos cerca de 11.000 metros, arrefece 0,6 ⁰C por cada 100 metros de altitude), onde, consequência do relevo a movimentação do ar é mais agitada e, por ação da precipitação, as partículas poluentes solúveis podem permanecer cerca de três semanas.

Imediatamente acima (entre 11.000 e os 50.000 metros), na Estratosfera, inversamente a temperatura aumenta de modo gradual até aos cerca de 50 ⁰C, uma faixa de maior calmaria parca em vapor de água, daí a quase inexistência de nuvens, onde o ar se move horizontalmente, concentrando 19% dos gases atmosféricos (abunda o O₃ e escasseia o O₂) e onde os GEE (gases com efeito de estufa) podem manter-se por mais de cem anos.

A evapotranspiração e o balanço hídrico

O mecanismo que as plantas utilizam, através das folhas, para libertar a água prescindível que absorveram do solo através das suas raízes - a evapotranspiração - afeta direta e determinantemente o rendimento de bacias hidrográficas, o volume de humidade na atmosfera, a precipitação, e entre outros, o equilíbrio da biodiversidade. Modificações no uso do solo por cultivos, pastagens ou desflorestação, traduzem-se em alterações no fluxo de vapor de água emitido para a atmosfera, implicando no ciclo da água.

Molécula de água
A ocorrência de chuva relaciona-se diretamente com o processo de evaporação da água que acontece nos mares, rios e outros reservatórios de água do planeta.

As atividades antropogénicas têm assim efeitos perniciosos nas complexas interações do vapor de água no sistema climático do planeta, destacando-se a relevância da floresta e dos grandes rios no balanço atmosférico. A desflorestação e a queima de biomassa afetam a formação de nuvens e por consequência os regimes de precipitação, desequilibrando os ecossistemas.

Num círculo vicioso, a desflorestação diminui a quantidade de água libertada para a atmosfera (evapotranspiração), que reduz o volume pluviométrico, exponenciando a probabilidade de deflagração de incêndios, e cumulativamente com as queimadas nos campos agrícolas, pela intensa e nociva produção de fumos, o mecanismo de formação de nuvens é afetado, dificultando a normal e regular ocorrência de chuvas.

O vapor de água como molécula imprescindível

Todos os constituintes da atmosfera são essenciais, e a quantidade de cada um é extremamente importante. Enfatize-se a determinante relevância da diminuta presença do vapor de água. Com grande capacidade de absorção, quer da energia solar, quer da radiante emitida pelo planeta, contribui, conjuntamente com alguns gases atmosféricos, para o efeito de estufa.

Decorrente das condicionantes temperatura e pressão, a H₂O (água) é a única substância capaz de existir no estado gasoso, liquido e sólido, libertando ou absorvendo calor latente durante as suas mudanças de estado, alimentando alterações na circulação atmosférica, como a formação de tempestades. Trata-se de um dos mais mutáveis constituintes atmosféricos, representando cerca de 4% do volume da baixa atmosfera, nas latitudes mais quentes do planeta, e residualmente 1% nas regiões polares e desérticas. Sem vapor de água, não existem nuvens nem chuva.

As nuvens têm importância preponderante no clima, sendo que alterações nos seus padrões resultam em aquecimento ou arrefecimento, consequência do calor libertado na condensação do vapor de água. Tal é a sua relevância, que ao longo dos tempos têm sido aprimoradas técnicas de cultivo de gotas de água nas nuvens para criação de chuva artificial.

De facto, para que ocorra precipitação, carecem na atmosfera núcleos de condensação, o principal, NaCl (cloreto de sódio) pelas capacidades higroscópicas, aglutina várias gotículas que, com o peso, caem sob a forma de chuva. Similarmente, substâncias como o iodeto de prata (AgI), o 2-Methyl-D-threitol, partículas resultantes de combustão, poeiras (poluição) e vulcanismo, conjugadas com a saturação do ar decorrente do aumento de pressão e do arrefecimento adiabático do ar, podem potenciar a ocorrência de precipitação. Perante os cenários de stress hídrico e os cada vez mais frequentes fogos florestais, poderá o engenho humano mitigar artificialmente, as consequências das ações nefastas que o próprio tem infligido ao planeta?

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