Gyles Lewis
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Por trás da luta para lidar com o aquecimento global e as mudanças climáticas está o aumento dos gases de efeito estufa em nossa atmosfera. Um gás de efeito estufa é qualquer composto gasoso na atmosfera que é capaz de absorver a radiação infravermelha, prendendo e mantendo o calor na atmosfera. Ao aumentar o calor na atmosfera, os gases do efeito estufa são responsáveis pelo efeito estufa, que acaba levando ao aquecimento global.
Radiação solar e o "efeito estufa"
O aquecimento global não é um conceito novo na ciência. Os fundamentos do fenômeno foram elaborados há mais de um século por Svante Arrhenius em 1896. Seu artigo, publicado na Philosophical Magazine and Journal of Science, foi o primeiro a quantificar a contribuição do dióxido de carbono para o que os cientistas agora chamam de "estufa efeito."
O efeito estufa ocorre porque o sol bombardeia a Terra com enormes quantidades de radiação, que atingem a atmosfera terrestre na forma de luz visível, além de ultravioleta (UV), infravermelho (IR) e outros tipos de radiação que são invisíveis ao olho humano. Cerca de 30 por cento da radiação que atinge a Terra é refletida de volta para o espaço por nuvens, gelo e outras superfícies reflexivas. Os 70 por cento restantes são absorvidos pelos oceanos, a terra e a atmosfera, de acordo com a NASA.
À medida que absorvem a radiação e aquecem, os oceanos, a terra e a atmosfera liberam calor na forma de radiação térmica infravermelha, que sai da atmosfera para o espaço. O equilíbrio entre a radiação que entra e sai mantém a temperatura média geral da Terra em cerca de 59 graus Fahrenheit (15 graus Celsius), de acordo com a NASA.
Essa troca de radiação que chega e sai que aquece a Terra é chamada de efeito estufa, porque uma estufa funciona da mesma maneira. A radiação ultravioleta que entra facilmente atravessa as paredes de vidro de uma estufa e é absorvida pelas plantas e superfícies duras em seu interior. A radiação infravermelha mais fraca, no entanto, tem dificuldade de passar pelas paredes de vidro e fica presa dentro, aquecendo a estufa.
Como os gases do efeito estufa afetam o aquecimento global
Os gases na atmosfera que absorvem radiação são conhecidos como "gases de efeito estufa" (às vezes abreviados como GEE) porque são os grandes responsáveis pelo efeito estufa. O efeito estufa, por sua vez, é uma das principais causas do aquecimento global. Os gases de efeito estufa mais significativos são vapor d'água (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), de acordo com a Agência de Proteção Ambiental (EPA). "Embora o oxigênio (O2) seja o segundo gás mais abundante em nossa atmosfera, o O2 não absorve a radiação infravermelha térmica", disse Michael Daley, professor associado de ciências ambientais do Lasell College em Massachusetts.
Enquanto alguns argumentam que o aquecimento global é um processo natural e que sempre houve gases de efeito estufa, a quantidade de gases na atmosfera disparou na história recente. Antes da Revolução Industrial, o CO2 atmosférico flutuava entre cerca de 180 partes por milhão (ppm) durante as eras glaciais e 280 ppm durante os períodos de calor interglacial. Desde a Revolução Industrial, porém, a quantidade de CO2 aumentou 100 vezes mais rápido do que o aumento quando a última era do gelo terminou, de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA).
Os gases fluorados - ou seja, gases aos quais foi adicionado o elemento flúor - incluindo os hidrofluorocarbonos, os perfluorocarbonos e o hexafluoreto de enxofre, são gerados durante os processos industriais e também são considerados gases de efeito estufa. Embora estejam presentes em concentrações muito pequenas, eles prendem o calor de maneira muito eficaz, tornando-os gases de alto "potencial de aquecimento global" (GWP).
Os clorofluorcarbonos (CFCs), antes usados como refrigerantes e propelentes de aerossóis até serem eliminados por um acordo internacional, também são gases de efeito estufa.
Existem três fatores que afetam o grau em que qualquer gás de efeito estufa influenciará o aquecimento global, como segue:
- Sua abundância na atmosfera.
- Quanto tempo permanece na atmosfera.
- Seu potencial de aquecimento global.
O dióxido de carbono tem um impacto significativo no aquecimento global, em parte devido à sua abundância na atmosfera. De acordo com a EPA, em 2016, as emissões de gases de efeito estufa dos EUA totalizaram 6.511 milhões de toneladas métricas (7.177 milhões de toneladas) de equivalentes de dióxido de carbono, o que equivalia a 81 por cento de todos os gases de efeito estufa causados pelo homem - queda de 2,5 por cento em relação ao ano anterior. Além disso, o CO2 permanece na atmosfera por milhares de anos.
No entanto, o metano é cerca de 21 vezes mais eficiente na absorção de radiação do que o CO2, o que lhe confere uma classificação de GWP mais elevada, embora permaneça na atmosfera apenas cerca de 10 anos, de acordo com a EPA.
Fontes de gases de efeito estufa
Alguns gases de efeito estufa, como o metano, são produzidos por meio de práticas agrícolas, incluindo esterco de gado. Outros, como o CO2, resultam em grande parte de processos naturais como a respiração e da queima de combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás.
A segunda causa da liberação de CO2 é o desmatamento, de acordo com uma pesquisa publicada pela Duke University. Quando as árvores são mortas para produzir bens ou calor, elas liberam o carbono que normalmente é armazenado para a fotossíntese. Este processo libera quase um bilhão de toneladas de carbono na atmosfera por ano, de acordo com o 2010 Global Forest Resources Assessment.
A silvicultura e outras práticas de uso da terra podem compensar algumas dessas emissões de gases de efeito estufa, de acordo com a EPA.
"O replantio ajuda a reduzir o acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera, pois as árvores em crescimento sequestram o dióxido de carbono por meio da fotossíntese", disse Daley. “No entanto, as florestas não podem sequestrar todo o dióxido de carbono que estamos emitindo para a atmosfera através da queima de combustíveis fósseis, e uma redução nas emissões de combustíveis fósseis ainda é necessária para evitar o acúmulo na atmosfera”.
Em todo o mundo, a produção de gases de efeito estufa é uma fonte de grande preocupação. Desde o início da Revolução Industrial até o ano de 2009, os níveis atmosféricos de CO2 aumentaram quase 38% e os níveis de metano aumentaram impressionantes 148%, de acordo com a NASA, e a maior parte desse aumento ocorreu nos últimos 50 anos. Por causa do aquecimento global, 2016 foi o ano mais quente já registrado, e com 2018 a caminho de ser o quarto mais quente, 20 dos anos mais quentes já registrados vieram depois de 1998, de acordo com a Organização Meteorológica Mundial.
"O aquecimento que observamos afeta a circulação atmosférica, que impacta os padrões de precipitação globalmente", disse Josef Werne, professor associado do Departamento de Geologia e Ciências Planetárias da Universidade de Pittsburgh. "Isso levará a grandes mudanças ambientais e desafios para as pessoas em todo o mundo."
O futuro do nosso planeta
Se as tendências atuais continuarem, cientistas, funcionários do governo e um número crescente de cidadãos temem que os piores efeitos do aquecimento global - clima extremo, aumento do nível do mar, extinção de plantas e animais, acidificação do oceano, grandes mudanças no clima e agitação social sem precedentes - serão inevitável.
Em resposta aos problemas causados pelo aquecimento global pelos gases de efeito estufa, o governo dos Estados Unidos elaborou um plano de ação climática em 2013. E em abril de 2016, representantes de 73 países assinaram o Acordo de Paris, um pacto internacional para combater as mudanças climáticas por meio do investimento em uma sustentabilidade , futuro de baixo carbono, de acordo com a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC). Os EUA foram incluídos entre os países que concordaram com o acordo em 2016, mas iniciaram o processo de retirada do Acordo de Paris em junho de 2017.
De acordo com a EPA, as emissões de gases de efeito estufa foram 12% menores em 2016 do que em 2005, em parte devido à grande redução na combustão de combustíveis fósseis resultante da mudança do carvão para gás natural. As condições mais quentes do inverno durante aqueles anos também reduziram a necessidade de muitas residências e empresas aumentarem o aquecimento.
Pesquisadores de todo o mundo continuam a trabalhar para encontrar maneiras de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e mitigar seus efeitos. Uma solução potencial que os cientistas estão examinando é sugar o dióxido de carbono da atmosfera e enterrá-lo no subsolo indefinidamente, disse Dina Leech, professora associada de ciências biológicas e ambientais da Longwood University, na Virgínia.
"O que podemos fazer é minimizar a quantidade de carbono que colocamos lá e, como resultado, minimizar a mudança de temperatura", disse Leech. "No entanto, a janela de ação está se fechando rapidamente."
Recursos adicionais:
- EPA - Mudanças Climáticas: Informações Básicas
- NASA: Mudança Global do Clima
- National Geographic - Marco climático: o nível de CO2 da Terra passa de 400 ppm
Este artigo foi atualizado em 3 de janeiro de 2019 pela colaboradora Rachel Ross.