A
importância da atmosfera
Um
dos papéis muito importantes da atmosfera é
manter a vida na Terra. Isso deve-se principalmente à presença do oxigénio, à conservação do
calor e às funções de filtro. Conforme aprendeste, a atmosfera é constituída por vários gases:
azoto, oxigénio, dióxido de carbono e outros gases em menor quantidade. Também
estudaste que as interações da atmosfera com outros subsistemas são muito
importantes. Por exemplo, a interação da atmosfera com a hidrosfera é
fundamental para o ciclo da água; a interação da atmosfera com a biosfera é
importante para a realização da fotossíntese; a interação da atmosfera com a
geosfera é importante na interação e formação das rochas e no vulcanismo.
A
atmosfera é a camada gasosa ou esfera de gases que envolve a Terra,
constituindo um sistema complexo de gases e de partículas sólidas e líquidas,
que é mantida em suspensão sobre o planeta, pela ação da gravidade. Envolve a
área sólida e líquida da Terra e é considerada a mais extensa dos subsistemas.
Os
gases atmosféricos estendem a sua importância no clima e na biologia dos seres.
Destaca-se a importância dos seguintes constituintes da atmosfera: o azoto, o
oxigénio, o vapor de água, o dióxido de carbono, o ozono, os gases raros (o
árgon, o néon, o xénon, o crípton e o hélio) e as partículas e aerossóis em
suspensão. Os principais gases da atmosfera são o azoto e o oxigénio que
constituem, em 99%, a massa da atmosfera.
Com
78%, o azoto é fixado pelas plantas e posteriormente absorvido sob a forma de
vegetais, pelos animais, considerado assim a base da sua nutrição. O oxigénio
(21%) é fundamental à respiração celular dos seres vivos. O oxigénio é
restituído à atmosfera através da fotossíntese realizada pelas plantas.
A
água está presente sob a forma de vapor, mas também pode ser encontrada na
forma sólida (cristais de gelo nas nuvens) e líquida (gotículas de água nas
nuvens).
O
vapor de água é importante para as trocas térmicas entre a atmosfera e a
superfície da Terra. O dióxido de carbono desempenha uma função importante no
chamado efeito de estufa. Apesar de estar em pequena quantidade (0,03%), faz
parte do mecanismo da respiração dos seres vivos e da fotossíntese que fixa o
carbono nos tecidos vegetais. A quantidade de dióxido de carbono é também
equilibrada devido à ação dos oceanos que fixam e libertam o gás consoante a
sua proporção na atmosfera.
O
ozono é muito importante para a filtração da radiação solar ultravioleta,
atingindo o seu máximo de concentração na estratosfera. As partículas sólidas
em suspensão, como as poeiras, são importantes para o processo de condensação
do vapor de água, pois contribuem para a formação das nuvens.
Estrutura
e composição da atmosfera
A
atmosfera é composta por cinco camadas
ou esferas: a troposfera, a estratosfera, a mesosfera, a termosfera
(ionosfera) e a exosfera, sendo que as primeiras quatro são consideradas
camadas térmicas.
Todas
essas camadas são distintas entre si, tanto a nível dos gases que as compõem
como em relação às temperaturas. A atmosfera não teve sempre as mesmas
características. Embora se admita que já
existiam formas de vida, os estudos apontam que a partir do momento em que
passou a ter as características que hoje
conhecemos, começou a grande explosão de vida.
A
troposfera é a camada que está em contacto com a superfície da Terra e é
constituída essencialmente por: azoto (origina nitritos e nitratos que
fertilizam os solos), oxigénio
(importante para a respiração dos seres vivos) e dióxido de carbono (sem
este gás as plantas não realizam a
fotossíntese).
 |
| Fig. As primeiras quatro camadas da atmosfera |
A
troposfera possui ainda:
-
vapor de água que tem origem na da água
dos lagos, rios e oceanos;
-
poeiras que se encontram em suspensão e fazem parte da poluição que atinge a
superfície do nosso planeta.
A
estratosfera é a camada que está acima da troposfera. O gás presente e de maior
importância é o ozono (O3). O ozono
estabelece uma camada na parte mais externa da estratosfera – camada de ozono.
Este
gás absorve parte das radiações ultravioletas vindas do Sol. Se essas radiações
atingissem na totalidade a superfície da Terra, causariam a morte dos seres
vivos.
A
mesosfera é a camada que se encontra entre os 50 e os 80 km de altitude. Nessa
camada, a temperatura diminui com a altitude devido à redução do ozono.
A
termosfera é a camada que se segue à mesosfera. Nessa camada os gases sofrem
alterações, transformando-se em iões, daí também a designação de ionosfera.
A
exosfera é a camada mais exterior da constituição da atmosfera, se bem que não
há um limite superior da atmosfera.
A
fronteira com o espaço está a uma altitude que ultrapassa os 500 km:
•
A temperatura diminui com o aumento da altitude na troposfera e é onde ocorrem
os principais fenómenos meteorológicos.
•
A temperatura aumenta com a altitude na estratosfera, conforme o ozono absorve
a radiação solar recebida.
•
A temperatura diminui novamente na mesosfera, mas aumenta na termosfera.
A
radiação solar e o equilíbrio térmico da Terra
A
radiação solar é a fonte de energia de quase todos os processos que se produzem
na Terra. A interação da radiação solar com a atmosfera torna o planeta
habitável e contribui para o aquecimento de uma forma global. Além disso, a
radiação solar fornece a energia necessária para a formação de nuvens,
precipitação e condições climáticas locais.
A
radiação solar ocorre em vários comprimentos de onda, representados pelo
espetro eletromagnético:
•
A radiação recebida de comprimento de onda curto e intermediário pode ser
absorvida pelos gases na atmosfera, refletidos de volta para o espaço a partir
da atmosfera ou da superfície da Terra, ou absorvida pela superfície da Terra;
•
A radiação de entrada e saída de comprimento de onda longa é absorvida pelo
vapor de água, dióxido de carbono e outros gases na atmosfera;
•
O efeito de estufa ocorre quando a radiação de comprimentos de onda longos é
absorvida na troposfera.
No
movimento de translação, a Terra, alternadamente, aproxima-se e afasta-se do
Sol. A energia absorvida pelo solo e pelos oceanos é de seguida irradiada em
comprimentos de onda maiores (infravermelhos). Estas radiações não se perdem
pelo espaço, devido à presença de gases com efeito de estufa (dióxido de
carbono, vapor de água, metano, ozono e óxido nitroso). Assim, a atmosfera
recebe energia na forma de calor, indiretamente do Sol, através da reflexão da
energia na Terra.
O
equilíbrio térmico do planeta Terra é mantido devido à retenção do calor
irradiado pela superfície terrestre, pelos gases e pelo vapor de água suspensos
na atmosfera. A capacidade de deixar sair a radiação de onda curta e manter a
de onda larga é conhecida por efeito de estufa.
 |
| Fig. 2 Distribuição da radiação solar. |
Poluição
atmosférica: causas e consequências
A
poluição atmosférica é a adição de partículas, compostos gasosos e formas de
energia na atmosfera. Iremos abordar as principais causas (principalmente
devido à ação do homem) e consequências da poluição atmosférica. A poluição
atmosférica diz respeito, por conseguinte, à poluição do ar que respiramos. O
ar é um elemento básico da vida. No entanto, o ar está constantemente a ser
invadido por produtos que o tornam poluído.
Causas
da poluição atmosférica
As
principais causas da poluição atmosférica estão essencialmente relacionadas com
o modo de vida atual do ser humano. Como causas da poluição, consideram-se: -
as atividades industriais com emissão de gases; - os fogos florestais e as
queimadas; - os veículos motorizados que emitem elevada quantidade de gases,
principalmente CO2; - as erupções vulcânicas.
Consequências
da poluição atmosférica
As
consequências da poluição atmosférica relacionam-se diretamente com a saúde
humana, o clima e o meio ambiente, onde se inclui a interferência nos ciclos
biogeoquímicos.
Principais consequências da poluição
atmosférica:
-
o aparecimento de doenças respiratórias;
-
o aumento do efeito de estufa (considera-se a causa do aquecimento global);
-
a degradação ou a perda da espessura na camada de ozono;
-
as chuvas ácidas;
-
a desflorestação.
Efeito de estufa
O
efeito de estufa é um processo natural que ocorre devido à concentração de
gases na atmosfera, que formam uma camada que permite a passagem dos raios
solares e a absorção de calor. A emissão de grandes quantidades de gases para a
atmosfera, nomeadamente o dióxido de carbono, pode ter consequências
desastrosas. Nos últimos anos, têm-se registado algumas mudanças de clima e
isto tem sido objeto de muitos debates científicos e políticos, em particular,
o efeito de estufa. O Dióxido de Carbono acumulado na atmosfera funciona como o
telhado de uma estufa, isto é, deixa passar os raios solares para a Terra, onde
estes se transformam em energia térmica e impedem que ela volte novamente para
o espaço. Este "telhado" reflete a energia para a Terra, provocando
aquecimento. A este processo natural é que se atribui a designação de efeito de
estufa. Por outro lado, o efeito de estufa é um conceito para designar a taxa
da temperatura global que é provocada pelo aumento de poluentes gasosos,
principalmente o Dióxido de Carbono. Os gases poluentes absorvem as quentes
radiações infravermelhas, impedindo a sua libertação para o espaço durante a
noite. O efeito de estufa é idêntico ao que acontece num carro estacionado ao
sol com os vidros fechados. A energia radiante do sol aquece o interior do
carro e os vidros impedem a sua saída para o exterior. O carro aquece cada vez
mais e diz-se que ocorreu o efeito de estufa. O efeito de estufa tem-se
agravado, isto é, deixou de ser um processo natural devido aos níveis de
Dióxido de Carbono e de outros gases (metano é um exemplo) que têm vindo a
aumentar na atmosfera, captando cada vez mais calor e fazendo com que as temperaturas
aumentem. Este fenómeno é conhecido por aquecimento global.
As
consequências do aquecimento global são:
-
alterações climáticas que podem originar secas severas ou escassez de água em
algumas regiões e inundações noutras, devido ao aumento da precipitação;
-
degelo das regiões polares que leva ao aumento do nível médio das águas do mar
com consequentes inundações de vastas áreas costeiras;
-
aumento da quantidade de pragas e epidemias. O aumento e variações sérias de
temperatura podem proporcionar um maior surgimento de pragas e epidemias;
-
extinção de muitas espécies e danos em muitos ecossistemas;
-
insegurança alimentar em muitas regiões, devido à fraca produção agrícola e à
redução dos recursos provenientes da pesca
Camada
de ozono
A
camada de ozono é constituída por um gás incolor - ozono (O3) - formado por
três átomos de oxigénio (O2). Esta camada situa-se na zona mais externa da
estratosfera. Uma das consequências da poluição é a diminuição da espessura da
camada de ozono, conhecida também como o “buraco de ozono”. O ozono forma uma
fina camada na atmosfera e absorve os componentes nocivos da luz solar,
conhecidos como raios “ultravioleta B” ou “UV[1]B”, protegendo os seres
humanos dos riscos de desenvolver cancro de pele ou catarata, entre outras
doenças. Mas, nos últimos 100 anos, a atividade do ser humano fez com que a
camada de ozono começasse a deteriorar-se. Isso provocou um aumento da
temperatura na Terra e, em algumas regiões, a redução da camada de ozono foi
muito significativa. Felizmente, neste momento, a situação está um pouco
diferente, com a camada de ozono a recuperar lentamente. Por isso, é importante
continuar a diminuição de gases poluentes, como por exemplo, os CFCs
(clorofluorcarbonetos). Até há poucas décadas, os CFCs eram muito usados, por
exemplo, como líquidos refrigerantes em frigoríficos e aparelhos de ar
condicionado, como propelentes de aerossóis de perfumes, e como gases
expansores para a produção de polímeros na forma de espumas. Motivo pelo qual,
em 1985, surgiu um alerta global devido à descoberta de um "buraco"
em cima do polo Sul.
A
desflorestação é também consequência da poluição atmosférica que influencia
muito a biodiversidade e a qualidade do ar que respiramos. Muitas florestas são
afetadas com o abate de árvores e incêndios criminosos. O fumo resultante da
queima das florestas contém um elevado número de produtos, onde se incluem:
partículas, monóxido e Dióxido de Carbono (CO e CO2), metano (CH4),
hidrocarbonetos, entre outros produtos perigosos à saúde e ao bem[1]estar
dos seres vivos. As árvores são fundamentais na absorção do Dióxido de Carbono
(provocado pelos incêndios e veículos motorizados), impedindo a concentração
deste gás na atmosfera, logo, ajuda na melhoria da qualidade do ar que
respiramos. As raízes das plantas são fundamentais na segurança dos solos.
Portanto, podemos ter melhor agricultura e mais segurança durante as chuvas
torrenciais. Dada a importância das árvores na nossa paisagem e na qualidade do
ar ambiente, algumas medidas devem ser tomadas, tais como: - vigiar as
florestas e combater os fogos com os melhores meios possíveis; - realizar
campanhas de florestação e de proteção das espécies existentes nesses
ecossistemas; - proteger os solos com plantações, principalmente de derrocadas
provocadas pelas chuvas.
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