Ozonosfera
A ozonosfera, camada de ozônio(pt-BR) ou camada de ozono(pt-PT?) é uma região da estratosfera terrestre que concentra altas quantidades de ozônio. Localizada entre 20 e 30 quilômetros de altitude e com cerca de 10 km de espessura, contém aproximadamente 90% do ozônio atmosférico.
O padrão de medição do ozono é feito de acordo com sua concentração por unidade de volume que por sua vez recebe a denominação de Unidade de Dobson (UD). A 7 de Outubro de 2005, uma medição realizada pelo INPE na Antárctica constatou que a concentração de ozono estava em torno de 160 UD, quando o normal seria esperar uma medição de 340 UD. Abaixo da medida de 220 UD já se pode considerar uma baixa densidade de ozono, ou a formação do buraco que já causa danos ao meio ambiente.
A camada de ozono forma-se e destrói-se por fenómenos naturais, mantendo um equilíbrio dinâmico, não tendo sempre a mesma espessura. A espessura da camada pode assim alterar-se naturalmente ao longo das estações do ano e até de ano para ano. Sobre a formação, o ozono estratosférico forma-se geralmente quando algum tipo de radiação ou descarga eléctrica separa os dois átomos da molécula de oxigénio (O2), que então se podem recombinar individualmente com outras moléculas de oxigénio para formar ozono (O3). Curiosamente, a radiação ultravioleta também contribui para a formação de ozono.
Ozono
O ar que nos rodeia contém aproximadamente 21% de oxigénio. A molécula de oxigénio pode ser representada como O2, ou seja, dois átomos de oxigénio quimicamente ligados. De forma simplista, é o oxigénio molecular que respiramos. A molécula de ozono é uma combinação molecular mais rara dos átomos de oxigénio, sendo representada como O3. Para esta molécula ser criada é necessária uma certa quantidade de energia, como aquela de um relâmpago, por exemplo, que transforma a molécula de O2 em dois átomos de oxigénio livres. Os átomos de oxigénio livres na atmosfera são quimicamente activos, pelo que tendem a combinar-se com moléculas próximas para estabilizarem-se. Imaginemos que tenhamos adjacentes aos átomos livres de oxigénio moléculas de oxigénio e outras quaisquer. Chamemos as segundas de M (de molécula).
Os clorofluorocarbonetos (CFC), para além de outros produtos químicos produzidos pelo ser humano que são bastante estáveis e contêm elementos de cloro ou bromo, como o brometo de metilo, são os grandes responsáveis pela destruição da camada de ozono.[carece de fontes]? Os CFC tem inúmeras utilizações, pois são relativamente pouco tóxicos, não inflamáveis e não se decompõem facilmente. Sendo tão estáveis, duram cerca de cento e cinquenta anos. Estes compostos, resultantes da poluição provocada pelo Homem, sobem para a estratosfera completamente inalterados devido à sua estabilidade e na faixa dos 10 a 50 km de altitude, onde os raios solares ultravioleta os atingem, decompõem-se, mas com certa dificuldade devido sua estabilidade, e então libera o seu radical - no caso dos CFC, o elemento químico cloro. Uma vez liberto, um único átomo de cloro destrói cerca de 100 000 moléculas de ozono antes de regressar à superfície terrestre, muitos anos depois.[carece de fontes]?Três por cento (3%), talvez cinco por cento (5%), do total da camada de ozono já foi destruído pelos clorofluorocarbonetos.[carece de fontes]?Outros gases, como o óxido nítrico (NO) libertado pelos aviões na estratosfera, também contribuem para a destruição da camada do ozono.[carece de fontes]?
Os fluidos de refrigeração
Até a anos 1920 o fluido utilizado para aquecimento e arrefecimento era a amónia ou o dióxido de enxofre, gases venenosos que causam um cheiro desagradável. No caso de fuga podem gerar envenenamento naqueles que se encontram próximos aos equipamentos de refrigeração. Iniciou-se então a pesquisa para encontrar um gás substituto que fosse líquido em condições ideais, circulasse no sistema de refrigeração e, em caso de fuga, não causasse danos aos seres vivos.
A indústria química e os CFCs
As pesquisas da indústria química voltada à refrigeração concentraram-se num gás que não deveria ser venenoso, inflamável, oxidante, não causasse irritações nem queimaduras, não atraísse insectos. Nas pesquisas foram testados diversos gases e fluidos, sendo escolhida uma substância que se chamaria de clorofluorcarboneto, CFC. Os CFCs passaram a constituir os equipamentos de refrigeração, sistemas de ar condicionado, como propelentes de sprays, solventes industriais, espumas isolantes e componentes electrónicos. Um exemplo de CFC, o Diclorodifluorometano: No final da década de 1960 eram libertadas perto de um milhão de toneladas de CFCs por ano. As formas de libertação do gás são diversas, a mais conhecida é pelos aerossóis que utilizam o CFC como gás propulsor. Uma vez libertado na atmosfera, o propulsor começa a se espalhar pela atmosfera livre e levado por convecção sobe até a alta atmosfera sendo espalhado por todo o planeta. Os CFCs são gases considerados inertes cuja reação depende de condições muito peculiares.
Os principais países emissores de CFCs são os Estados Unidos, a China, a Rússia, o Japão e a Índia. Mas é na Antártida que a falha na camada de ozono é maior. A área do buraco de ozono é definida como o tamanho da região cujo ozono está abaixo das 200 unidades Dobson (DUs - unidade de medida que descreve a espessura da camada de ozono numa coluna directamente acima de onde são feitas as medições): 400 DUs equivale a 4 mm de espessura. Antes da Primavera na Antárctica, a leitura habitual é de 275 DUs. O buraco na camada de ozono é um fenómeno que ocorre somente durante uma determinada época do ano, entre agosto e início de novembro (primavera no hemisfério sul). O que conhecemos por "buraco na camada de ozono" não se trata propriamente de um buraco na camada do gás ozono, na verdade trata-se de uma rarefacção, ou redução de espessura, que é explicada pelos arranjos moleculares do comportamento dos gases num meio natural, o que não significa literalmente um buraco.
Relação com a temperatura
As constantes temperaturas baixas do Inverno que se sentem no Pólo Sul contribuem para a formação de nuvens polares estratosféricas que incluem moléculas contendo cloro e bromo. Quando a Primavera polar chega (Setembro), a combinação da luz solar com aquelas nuvens leva à formação de radicais de cloro e bromo que quebram as moléculas de ozono, com consequente destruição da camada do ozono. Quanto mais frio é o Inverno antárctico mais afectada é a camada do ozono. Em 2002, as dimensões sofreram um decréscimo e o “buraco” foi mesmo dividido em duas partes distintas, devido a uma vaga de calor sem precedentes na região, foi o menor buraco do ozono desde 1988.
Evolução ao longo dos anos
Em 1985, os cientistas identificaram uma zona mais fina da camada de ozono sobre a Antárctida durante os meses de Primavera que ficou conhecida como "buraco de ozono". Pensa-se que a camada de ozono está a degradar-se a uma taxa de 5% a cada 10 anos sobre a Europa do Norte, com essa degradação a estender-se a sul ao Mediterrâneo e ao sul dos EUA. Contudo, a degradação de ozono sobre as regiões polares é a mais dramática manifestação do efeito global geral.[carece de fontes]? Os níveis de ozono sobre o Árctico na Primavera de 1997 diminuíram 10% desde 1987, apesar da redução da concentração de CFCs e outros compostos industriais que destroem o ozono quando expostos à luz solar. Acredita-se que isto pode dever-se a um vortex de ar frio em expansão formado na baixa estratosfera sobre o Árctico, conduzindo a um aumento de ozono destruído. Prevê-se que um buraco sobre o Árctico do tamanho do que se encontra sobre a Antárctida possivelmente se torne uma ameaça ao hemisfério norte por várias décadas. Ainda em 1997, o buraco de ozono antárctico cobria 24 000 000 km² em Outubro, com uma média de 40% de degradação de ozono e com os níveis de ozono na Escandinávia, Gronelândia e Sibéria alcançando uns sem precedentes 45% de degradação em 1996.[carece de fontes]?
A consequência imediata da exposição prolongada à radiação ultravioleta é a degeneração celular que originará um cancro da pele nos seres humanos. No final da década de 1990, os casos de cancro da pele registados devido ao buraco na camada de ozono tiveram um aumento de 1000% em relação à década de 1950. Em quantidades muito pequenas, as radiações ultravioleta são úteis à vida, contribuindo para a produção da vitamina D, indispensável ao normal desenvolvimento dos ossos. No entanto, a exposição prolongada e sem protecção à radiação ultravioleta causa anomalias nos seres vivos, podendo levar ao aparecimento de cancro da pele, deformações, atrofia e cegueira (cataratas) assim como à diminuição das defesas imunológicas, favorecendo o aparecimento de doenças infecciosas e em casos extremos, pode levar à morte. Anualmente e a nível mundial, surgem cerca de 3 milhões de novos casos de cancro da pele e morrem 66 000 pessoas com esse tipo de cancro. De acordo com o Programa das Nações Unidas para o Ambiente, a redução de apenas 1% na espessura da camada de ozono é suficiente para a radiação ultravioleta cegar 100 mil pessoas por catarata e aumentar os casos de cancro da pele em 3%.
Os pólos são as zonas mais afectadas pelo buraco na camada de ozono. A razão para esse facto está relacionada com as especiais condições meteorológicas nessas zonas do globo, especialmente o Pólo Sul (Antártida). Durante o Inverno quando os raios solares não atingem esta região do planeta, as temperaturas são baixíssimas, formando-se umas nuvens de constituição diferente das que costumamos observar. Isto vai criar uma conversão mais rápida e fácil dos CFCs em radicais de cloro destrutivos de ozono. Como as massas de ar circulam em camadas sobrepostas, dos Pólos para o Equador e no sentido inverso, estas têm a capacidade de transportar poluentes para milhares de quilómetros de distância de onde estes foram emitidos. Na Antártida a circulação é interrompida, formando-se círculos de convecção exclusivos daquela área que levam as moléculas com cloro para a estratosfera. Estes poluentes trazidos pelas correntes no Verão permanecem na Antártida até nova época de circulação.
Em Portugal
Quanto à situação da camada de ozono em Portugal, a diminuição da espessura da camada também foi sentida. Há medições da espessura da camada de ozono desde 1951. Os dados recolhidos permitem concluir que a quantidade total de ozono, no período 1968-1997, apresenta uma tendência estatisticamente significativa de redução da espessura da camada de 3,3% por década, o que é perfeitamente consistente com a redução que se tem observado noutras estações de Europa (por exemplo em Itália).
Com efeito, cerca de dois anos após a descoberta do buraco do ozono sobre a atmosfera da Antárctica, os governos de diversos países, entre os quais a maioria dos países da União Europeia, assinaram em 1987 um acordo, chamado Protocolo de Montreal, com o objectivo de reconstituir a concentração de ozono na alta atmosfera. O único método conhecido de protecção da camada do ozono é limitar a emissão dos produtos que o danificam e substitui-los por outros mais amigos do ambiente, como os hidrofluorcarbonetos (HFC), que por não conterem cloro não destroem a camada de ozono. No entanto os HFCs são extremamente persistentes no ambiente, fazendo parte dos gases com efeito de estufa. Assim sendo, mais de 60 países comprometeram-se a reduzir em 50% o uso de CFC até finais de 1999, com o Protocolo de Montreal, com o objectivo de reconstituir a concentração de ozono na alta atmosfera. Este acordo entrou em vigor em 1989 e visa reduzir, progressivamente, as emissões dos gases que provocam a degradação do ozono.
Os primeiros passos, e mais importantes, são a procura de informação: devemos todos estar informados sobre o problema e o que o causa, utilizando como fontes de informação publicações, escolas, bibliotecas públicas, Internet, etc.. Como já foi referido, a única maneira de reparar a camada de ozono é parar a libertação de CFCs e outros gases que destroem o ozono troposférico (ODS’s). A legislação Europeia tem isto como objectivo, através da substituição dos ODS’s logo que alternativas viáveis estejam disponíveis, e onde tais alternativas não estejam disponíveis restringe-se o uso destas substâncias tanto quanto possível. Apesar disto, há diversas outras coisas que podemos citar:
