Ciclo do Carbono, Poluição do Ar, Inversão Térmica, Chuva Ácida e Buraco na Camada de Ozônio


Ciclo do Carbono

Nos animais o carbono segue três caminhos:
=>    pela respiração é desenvolvido ao ambiente sob forma de C02;
=>    passa para outros animais através da nutrição;
=>    pela morte e decomposição, volta a formar C02.

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Dois fenômenos são importantes no ciclo do carbono: a fotossíntese e a respiração.
 
Nas plantas, o carbono segue três caminhos:

=> pela respiração,
=> passa para os animais
=> pela morte desses vegetais, volta a formar CO2.

A poluição pode ser definida como o acréscimo de materiais ou energia ao ambiente, em quantidades que causem uma alteração indesejável. Ao fator que causa a poluição chamamos poluente. A poluição acompanha a civilização. Quase sempre, os poluentes são resíduos de atividades humanas essenciais, como a agricultura, a construção de casas, a atividade da indústria e a produção de urina e fezes. Muitas embalagens descartáveis, como garrafas de plástico e latas de refrigerantes, são considerados poluentes, por não sofrerem decomposição: são ditas não-biodegradáveis e se acumulam no ambiente às vezes por centenas de anos. Os poluentes que citamos são resíduos naturais porque decorrem da atividade humana, e deverão aumentar com o crescimento da população. Nesse caso, por que considerá-los poluentes?

São poluentes porque estão “fora do lugar”. Um detrito é considerado poluente quando introduzido num ecossistema não adaptado a ele, ou então em quantidade superior àquela que o ecossistema suporta, causando um efeito indesejável. Exemplificando: uma pequena quantidade de resíduos humanos, como fezes ou urina, jogada um grande lago, não chega a ser poluente; os decompositores da lagoa conseguem transformar facilmente esses restos, sem desequilibrar o ambiente, que continua com suas características anteriores. Já as toneladas de resíduos de todo tipo despejadas diariamente no Tietê, no trecho em que o rio percorre a cidade de São Paulo, excedem em muito a capacidade de “assimilação”. Dessa forma, diminui o oxigênio dissolvido na água, desaparecem os peixes e outras formas de vida, sobrando apenas bactérias anaeróbias, responsáveis pelo mau cheiro típico de um rio poluído.

Poluição do ar

Os poluentes do ar são, na realidade, uma mistura de várias substâncias dispersas no ar. A tabela a seguir mostra as principais categorias de poluentes, com informações sobre cada uma delas. As seis primeiras estão direta ou indiretamente relacionadas à queima de combustíveis fósseis.

A inversão térmica

É um fenômeno bastante frequente em várias cidades. Em São Paulo, nos meses de inverno, ela provoca um grande aumento nos poluentes do ar. Normalmente, as camadas inferiores do ar são mais quentes do quedas superiores; o ar quente, menos denso, sobe, carregando os poluentes, e é substituído por ar frio. Em determinadas épocas, no entanto, as camadas inferiores podem ficar mais frias do que as superiores; em consequência, o ar não circula verticalmente, e a concentração de poluentes cresce. Se não houver, além disso tudo, ventos fortes, mantêm-se sobre a cidade um manto de poluentes cada vez mais concentrado.

A chuva ácida

A água pura é neutra, com Ph igual a 7,0*. A água de chuva costuma ser ligeiramente ácida, com pH de 5,6. Isso porque, ao se combinar com o C02 do ar, forma-se H2C03 (ácido carbónico). Em várias partes do planeta, no entanto, têm sido verificadas as chamadas chuvas ácidas, com valores de pH ao redor de 4,0, ou seja, cerca de 25 vezes mais ácidas do que a chuva normal.

Como se formam as chuvas ácidas? A queima de combustíveis por automóveis e indústrias libera na atmosfera óxidos de enxofre e de nitrogênio; esses gases reagem com a água da chuva, formando ácido sulfúrico e ácido nítrico, que acidificam fortemente a água de chuva. A precipitação ácida prejudica tanto os ecossistemas terrestres quanto os aquáticos. Ao acidificar a solução do solo, ela interfere na solubilidade dos sais minerais. Por exemplo, sais tóxicos, como os de alumínio, ficam mais solúveis e são absorvidos pelas plantas. Ao mesmo tempo, outros sais necessários à planta tornam-se menos disponíveis. É provável que a degeneração de florestas europeias se deva principalmente às chuvas ácidas.

Acredita-se hoje que as temperaturas médias do planeta estejam aumentando, de ano para ano. Os físicos comparam o que ocorre na atmosfera com as causas que fazem com que o ar de uma estufa se aqueça. Veja a figura a seguir: na estufa, a luz atravessa livremente o vidro e é absorvida pelos objetos, que a irradiam novamente sob a forma de calor (radiação infravermelha). Ocorre que o vidro é transparente à luz, mas “opaco” ao calor (a radiação infravermelha); assim, ele não deixa o calor escapar da estufa. Da mesma forma, a atmosfera terrestre permite a entrada de luz, porém impede que o calor escape, devido principalmente à presença de C02 e vapor de água. Sem o efeito estufa, as temperaturas da superfície do planeta seriam em média de 33°C inferiores, o que dificultaria a existência de vida.

No entanto, os ecologistas temem o efeito do aumento na concentração do gás carbônico, que intensificaria o efeito estufa, aquecendo cada vez mais o planeta. Isso poderia levar a mudanças climáticas, como a alteração da distribuição de chuvas: regiões desérticas poderiam ficar com vegetação exuberante, enquanto zonas altamente produtivas sofreriam com a falta de chuvas. Além disso, parte do gelo das calotas polares derreteria, aumentando o nível dos mares, o que poderia fazer submergirem várias cidades à beira-mar.

O buraco na camada de ozônio

Junto com a luz visível que provém do Sol, chega também à superfície da Terra radiação ultravioleta, muito danosa ao material biológico, porque pode causar mutações. Queimaduras de sol e cânceres de pele, por exemplo, estão ligados a esse tipo de radiação. Felizmente, grande parte do raio ultravioleta é filtrada pela camada de ozônio (03) da atmosfera.

O ozônio é produzido naturalmente a partir de moléculas de oxigênio (02), sobre as quais incidem radiações ultravioleta. Por outro lado, as moléculas de ozônio estão constantemente se transformando em moléculas de oxigênio. Quando as duas reações ocorrem com a mesma intensidade, mantém-se o equilíbrio entre a quantidade de ozônio fabricada e a destruída.

Verificou-se nos últimos anos, contudo, uma diminuição na camada de ozônio em várias regiões do planeta. Os principais responsáveis por essas falhas na camada protetora são os gases para refrigeração, usados em geladeiras e em condicionadores de ar, do tipo CFC (clorofluorcarbonos). Esses gases são também usados na fabricação de espumas plásticas, além de estarem presentes em latas de aerossóis (sprays). O gás escapa para a atmosfera e, sob a ação dos raios ultravioleta, se decompõe e solta átomos de cloro; este reage com as moléculas de ozônio, transformando-as em moléculas de oxigénio. Um único átomo de cloro parece decompor 100 mil moléculas de ozônio.