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Ozono e Radiação solar. Que papéis desempenham na atmosfera?

Apesar de minoritário na atmosfera, o ozono tem um papel protetor da vida na Terra. Este gás reduz a radiação solar ultravioleta que atinge a superfície terrestre. O Protocolo de Montreal ajuda a perceber esta realidade.

Carlos Tavares Carlos Tavares 23 Abr. 2018 - 18:12 UTC
Imagem do buraco de Ozono em 2013 uma forma de comparar a sua evolução interanual NASA – Ozone Hole Watch.

O ozono é um gás, presente na atmosfera, constituído por três átomos de oxigénio. Apesar de existir em pequenas concentrações, ele é extremamente importante pelo papel que desempenha na estratosfera, protegendo a vida à superfície da Terra. As suas características oxidantes atuam como um poluente na troposfera, o que acaba por prejudicar a saúde humana e os ecossistemas.

Camadas da Atmosfera terrestre

A troposfera e a estratosfera são as camadas mais baixas da atmosfera terrestre. A troposfera estende-se da superfície até uma altura média de 12 quilómetros nas latitudes médias, sendo mais espessa no equador e menos espessa nos pólos. A temperatura do ar na troposfera diminui, em média, com a altitude.

A estratosfera é a camada que se segue à troposfera e estende-se, em média, nas latitudes médias entre os 12 e os 50 quilómetros de altura. Contrariamente ao que acontece na troposfera, a temperatura do ar na estratosfera aumenta com a altitude. Aquilo que separa a troposfera da estratosfera - a tropopausa - trata-se da zona na qual ocorre a inversão da temperatura.

Como se forma e se destrói o Ozono na atmosfera?

O ozono é produzido por uma reação entre as moléculas de oxigénio e a radiação solar de alta energia, denominada fotólise em que, por ação da radiação, quebra-se a ligação entre os dois átomos de oxigénio da molécula de oxigénio. Os átomos libertam-se, colidindo com outras moléculas de oxigénio, e passam a formar moléculas de ozono. Assim, três moléculas de oxigénio (6 átomos), pela ação da radiação solar podem dar origem a Duas moléculas de ozono (os mesmos 6 átomos).

O Ozono também pode ser destruído pela fotólise. Por ação da radiação solar, pode originar-se uma molécula de oxigénio e um átomo excitado de oxigénio que, por essa razão reagirá rapidamente com outros átomos e moléculas desse meio.

Desta forma, o ozono forma-se mais facilmente na estratosfera, mas é também facilmente destruído por estes processos. Deve-se ao facto de ser a região da atmosfera onde existe radiação com energia suficiente para alimentar os processos de fotólise. Ao acontecer, a quantidade de radiação ultravioleta que atinge as zonas inferiores da atmosfera é extremamente reduzida. 

Este facto deu origem à observação de um máximo de concentração de ozono na vertical entre os 15 e os 30 quilómetros, região que passou a ser designada como camada de ozono e responsável pela redução da quantidade da radiação solar de maior energia que atinge a superfície do Planeta Terra.

A diminuição da camada de ozono e o aumento de radiação ultravioleta que atinge a superfície

Aos antigos óxidos de azoto e metano vieram juntar-se compostos de cloro, fluór e bromo, de produção antropogénica. Estes compostos, para além de contribuírem para o efeito de estufa, vêm diminuir de maneira drástica a concentração de ozono. Por um lado, vão reagir com o ozono retirando-lhe um átomo de oxigénio e por outro, vão competir pela captação dos átomos de oxigénio que se encontram disponíveis no meio, resultado da fotólise, impossibilitando nova formação de ozono por reação com uma molécula de oxigénio.

A melhoria dos sistemas de observação do ozono, com a introdução de instrumentos à superfície permitiram substituir a observação complicada dos antigos instrumentos Dobson. Através de uma observação contínua que reduz a intervenção humana devido à colocação de sensores em satélites, permitindo uma observação à escala global, isto veio permitir uma verdadeira monitorização da camada a partir dos finais dos anos setenta. Observou-se uma diminuição significativa, ao longo do tempo, da camada de ozono e, simultaneamente, um verificou-se um aumento significativo da radiação solar de alta energia a atingir a superfície da Terra - Ultravioleta ou UV.

Através do Protocolo de Montreal (1987), tornou-se possível que 150 países reconhecessem o risco para a vida na Terra da produção de certos compostos que reduzem a camada de ozono. Substituíram-se as substâncias responsáveis pela destruição de ozono, reduzindo ou eliminando a sua produção, nomeadamente dos clorofluórmetanos. Este é possivelmente um dos acordos que a comunidade internacional mais se esforçou por cumprir e devido a isso, as atuais observações do ozono indicam valores que permitem acreditar que a camada está a refazer-se.

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