A grande concentração de ozônio em regiões mais elevadas da atmosfera foi detectada há 100 anos. A história da descoberta dessa camada que protege a Terra da radiação ultravioleta e aspectos associados à sua destruição são relembrados na CH.
Por: Neusa M. Paes Leme
A concentração de ozônio na atmosfera varia com a altitude. Em geral, 90% do total dessa substância encontram-se entre 15 km e 30 km da superfície. (foto: Nasa Earth Observatory/ Flickr – CC BY 2.0)
O ozônio foi descoberto em 1840 quando o químico suíço Christian Friedrich Schönbein (1799-1868) fazia experiências com faíscas elétricas no laboratório e sentiu um odor forte no ar, que chamou de ozônio (do grego ózon, cheiro). Em 1856 o irlandês Thomas Andrews (1813-1885) demonstrou que o gás era formado apenas por oxigênio e, em 1865, o químico suíço Jacques-Louis Soret (1827-1890) mostrou que a molécula continha três átomos de oxigênio (O3). Décadas mais tarde, o químico inglês Walter Noel Hartley (1845-1913) descobriu que o ozônio é responsável pela absorção da radiação ultravioleta em uma energia determinada (300 nanômetros).
A concentração do ozônio varia com a altitude. Na região entre o solo e 10 km (a troposfera), sua concentração é pequena e praticamente constante, variando nos grandes centros urbanos e em áreas de queimadas; entre 15 km e 25 km (a estratosfera), atinge valor máximo. Acima do pico, decresce de modo exponencial com a altura, até atingir níveis muito pequenos em torno dos 90 km de altitude.
A camada de ozônio bloqueia 90% da radiação UVB e entre 10% e 30% da UVA
Em geral, 90% da concentração total de ozônio encontram-se entre 15 km e 30 km de altitude, região conhecida como ‘camada de ozônio’. Ocorre aí a maior absorção da radiação UV, que varia com o tipo da energia da radiação: a radiação UVB é bloqueada em 90% e a UVA, entre 10% e 30%. Embora bloqueie a radiação UV, a camada de ozônio é muito rarefeita; no nível do mar, à temperatura de 0°C, teria apenas 3 mm de espessura.
A camada de ozônio é estudada continuamente desde 1956 por instrumentos de solo e mais recentemente por satélite. No final dos anos 1970, foi observado o fenômeno que ficou conhecido como ‘buraco na camada de ozônio’: drástica queda na concentração da camada sobre a Antártida entre as latitudes 60°S e 90°S, na primavera austral (de setembro a novembro). Nos anos seguintes, estudos mostraram decréscimo da camada em todas as latitudes, mas o ‘buraco’ só ocorre nos polos, principalmente na Antártida.
- Nos polos, principalmente na Antártida, observa-se o chamado ‘buraco na camada de ozônio’, associado a emissões do gás CFC. (imagem: Nasa)
A destruição da camada de O3 está associada ao gás CFC, composto por cloro, flúor e carbono. Produzido artificialmente pelo homem, ele se mantém na atmosfera por até 100 anos e é transportado pelos ventos aos polos Norte e Sul, onde ficam depositados. A descoberta levou à implementação do Protocolo de Montreal, em 1987, que impôs o fim da produção e comercialização dos CFCs mais nocivos à camada de ozônio. Hoje, a maioria dos países não mais os emite, mas os gases antigos que estão na atmosfera ainda vão permanecer aí por mais de 60 anos.
A redução da camada de O3 é, na opinião da comunidade científica, um dos maiores problemas ambientais do planeta causados pela ação humana
Observações feitas por equipamentos de solo e por satélites mostram que ainda há decréscimo do conteúdo total de ozônio em torno de 4% por década para o hemisfério Norte e de 6% para o hemisfério Sul, o que tem acarretado forte variação na quantidade de radiação UV que chega à superfície terrestre.
A redução da camada de O3 é, na opinião da comunidade científica, um dos maiores problemas ambientais do planeta causados pela ação humana. Em seus estudos sobre a camada de ozônio, os pesquisadores buscam respostas para várias questões, entre as quais se destacam: i) a diminuição da concentração da camada de O3 pode contribuir para a mudança climática?; ii) se a radiação UV está aumentando, quais as consequências para o equilíbrio químico da atmosfera e os efeitos no meio ambiente?; iii) o que acontecerá com o equilíbrio da atmosfera? Com a redução da camada de O3, a temperatura está diminuindo na estratosfera (como mostram medidas tomadas na região) e aumentando na superfície terrestre.
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Neusa M. Paes Leme
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais,
Centro Regional do Nordeste e
Instituto Nacional C&T Antártico de Pesquisas Ambientais
CIÊNCIA HOJE
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