Biosfera e ação humana: Atmosfera e Poluição

As cidades e o ar que respiramos 

Chama-se poluição a presença no ar, na água ou no solo de resíduos líquidos ou gasosos em quantidade superior à capacidade que o ambiente tem de absorver ou inativa, e que podem acarretar prejuízo ao funcionamento do ambiente, degradação estética ou dano ao bem-estar e à saúde dos seres vivos. Relaciona-se, ainda, com a presença de microrganismos causadores de doenças (como vírus, bactérias e fungos) ou com emissão de calor, som e luz. 
                                    




A piora da qualidade do ar foi uma decorrência do acelerado processo de urbanização que se verificou a partir da Revolução Industrial (século XIX). Atualmente, as cidade brasileiras abrigam 78% da população do país.
Em geral, as grandes cidades são mais poluídas que as de médio, porém, cuja qualidades do ar é pior que as da metrópoles. Há menos de duas décadas, Cubatão (SP) tornou-se conhecida pelos efeitos da concentração de poluentes sobre a saúde da população. Diversos casos de recém-nascidos com anencefalia (ausência do cérebro ou de parte dele) e outras malformações do sistema nervoso foram registrados, associados aos níveis de poluição atmosférica oriunda indústria petroquímica e de fertilizantes.

O sítio urbano área em que estão construídas as edificações e as vias de circulação da cidade influi poderosamente ao ambiente. A combinação entre a maior  temperatura do ar sobre a cidade ("ilha urbana de calor"), a movimentação mais lenta do ar, a impermeabilização do solo, a relativa escassez de vegetação e a maior quantidade de poluentes gera verdadeiras redomas de poluição.
Os poluentes atmosféricos podem ter origem natural, como os vulcões, que lançam no ar milhões de toneladas de partículas e gases. As principais fontes de poluentes, no entanto, são as atividade humanas: os meios de transportes (que queimam combustíveis, como a gasolina e o óleo diesel), a indústrias (que emitem gases e materiais particulados), a queima de florestas ou de lenha, o lixo urbano, os fertilizantes e defensivos agrícolas, os resíduos hospitalares etc.

Inversão Térmica

O sol aquece o solo que, por sua vez, aquece o ar. Ar quente é menos denso e sobe, carregando e dispensando poluentes (gases e partículas sólidas em suspensão). No inverno, o ar fica mais frio e mais denso, acumulando-se sobre as cidades como um manto de partículas de poluentes. A entrada de luz solar é dificultada, retardando o aquecimento do solo e, consequentemente, do ar. Diminuindo a movimentação ascendente do ar, a camada de poluentes permanece mais tempo sobre as cidades. Esse bloqueio, provocado pela inversão térmica, é rompido somente por ventos fortes. Tal situação provoca problemas oculares, respiratórios e cardíacos que podem ser fatais.

Imagem tirada de revistapesquisa.fapesp.br

Medidas de controle da poluição atmosférica  

O despejo de poluentes pelas indústrias pode ser diminuído pelo emprego de filtros, que reduzem em mais de 90% a liberação de material particulado para a atmosfera. A substituição dos combustíveis empregados e eficaz. Em vez de óleo diesel, as indústrias podem usar gás natural, pois a quantidade de poluentes eliminados é reduzida, bem como seus efeitos tóxicos. Além disso, devem ser usados preferencialmente equipamentos e motores de alto rendimento, capazes de obter a mesma quantidade de energia com a queima de menor quantidade de combustíveis. A substituição por fontes limpas de energia, como a energia solar, pode ser considerada a solução ideal.
As alternativas de redução da emissão de poluentes pelos veículos automotores incluem inicialmente, a substituição da fonte energética: em vez de combustíveis fósseis, o uso de "energia limpa", como a eletricidade. Outra forma são alternativas ao transporte individual por meio da melhoria dos transportes coletivos, particularmente os menos poluentes, como metrôs e trens.
No Brasil, parte da frota de veículos é movida a etanol (ou álcool etílico), produzido pela fermentação da sacarose obtida da cana-de-açúcar. Comparativamente à gasolina, o etanol libera menor quantidade de óxidos de enxofre e de nitrogênio, mas libera maior quantidade de aldeídos.
Na década de 1980, foram desenvolvidos os conversores catalíticos (ou catalisadores). Instalados no escapamentos dos automóveis, reduzem em até 85% a emissão de poluentes, principalmente monóxido de carbono e hidrocarboneto.

Clorofluorcarbonos (CFCs) e camada de ozônio

A camada de ozônio, situada entre 15 e 45km de altitude, absorve a radiação ultravioleta (UV) do Sol, impedindo que a maior parte dela atinja a superfície terrestre. Algumas substâncias têm provocado a gradual diminuição da camada de ozônio; entre elas, estão os clorofluorcarbonos (CFCs), utilizados como propeletente de aerossóis, nas tubulações de geladeiras e condicionadores de ar (gás freon) e na produção de plásticos injetados, como isopor. Os CFCs são fracionados na estratosfera, liberando átomos de cloro que se combinam com  ozônio (03), provocando sua destruição e a formação de O2 . Além dos CFCs, outras substâncias ( como o tetracloreto de carbono e o metil-Brometo) possuem ação semelhante. A radiação UV-B causa vermelhidão, queimaduras e bronzeamento da pele. Também provoca queimadura da córnea e da conjutiva, que causa dor, embaçamento da visão, intolerância à luz, lacrimejamento e dificuldade de manter os olhos abertos. A radiação UV-B aumenta a ocorrência de catarata (opacificação do cristalino), além de diminuir a capacidade de defesa dos animais contra infecções. Provoca, ainda, alterações nas moléculas de DNA, acarretando o desenvolvimento de mutuações e açguns tipos de câncer de pele, como o melanoma.
Quando expostos excessivamente à radiação UV os vegetais também sofrem redução da área total de folhas, do comprimento das raízes e da atividade fotossintética.. A radiação UV-B  destrói o fitoplâncton. Com a rarefação da camada de ozônio sobre a Antártida, já ocorreu queda na produtividade de matéria orgânica afetando toda a comunidade, pois o fitoplâncton serve de alimento para o zooplâncto e ambos alimentam crustáceos, peixes, aves e mamíferos marinhos.

Chuva Ácida

Além de CO2, a queima de carvão e derivados de petróleo também produz dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N2O), que podem combinar-se com a água, na atmosfera formando ácido sulfúrico e ácido nítrico, respectivamente. Quando chove, esses ácidos precipitam-se juntamente com a água, constituindo a chuva ácida. Os gases de chuvas ácidas originam-se principalmente de indústrias e usinas termelétricas que queimam carvão e petróleo; secundariamente, de veículos automotores. As chuvas podem se precipitar a milhares de quilômetros das fontes de emissão dos poluentes, os quais são levados por ventos das altas camdas da troposfera.
Parte da mata atlântica, nas enconstas da Serra do Mar (SP), está comprometida pela chuva ácida, que no Brasil, tem como principais responsáveis os gases provenientes da queima de derivados de petróleo (em indústrias e veículos automotores; secundariamente, em usinas termlétricas) e, em menos escala, da queima do carvão.

Aquecimento Global: evidências e incertezas

A temperatura da Terra, que permite o desevolvimento e a manutenção da vida, é determinada pelo equilíbrio entre a quantidade de energia recebida do Sol e a quantidade que a superfície e a atmosfera devolvem para o espaço.
A radiação que nos recebemos mais facilmente é a luz visível, que faz parte de uma ampla categoria de energia chamada radiações eletromagnéticas.
A radiação infravermelha não é vista pelos olhos humanos, mas pode ser sentida na pele, como calor. A radiação infravermelha não é vista pelos olhos humanos, mas pode ser sentida na pele, como calor. A radiação ultravioleta também não é vista pelos olhos humanos, mas é a responsável por queimaduras durante a exposição excessiva ao Sol.

O carbono

Na Terra, a maior parte do carbono encontra-se na forma de gás carbônico (CO2), existente no ar ou dissolvido na água, e de matéria orgânica, constituídas por moléculas dos seres vivos e depósitos de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural).
Os combustíveis fósseis são provenientes de seres vivos do passado e contêm moléculas orgânicas presevardas ou modificadas ao longo de milhões de anos, sob condições ambientais particulares. A combustão de carvão, petróleo, gás natural e matéria vegetal (como madeiras ou florestas) é outra de CO2 atmosférico.

Aquecimento global

A Terra sofreu um aquecimento médio de 0,5 a 1,0 °C nos últimos 100 anos. Segundo a teoria do efeito estufa, o atual ciclo de aquecimento está sendo causado principalmente pela emissão excessiva de gases-estufa, que conduziria a um aumento nas temperaturas médias globais, até 2100, entre 1,0 e 3,5 °C.
Outro indicador apontado pelos que associam as alterações climáticas com a influências humana é a elevação média de 10 a 25cm no nível médio dos oceanos (dilatação térmica dos líquidos) e pelo derretimento de geleiras.
A acentuação do efeito estufa e o aquecimento global acarretariam, ainda, alterações nos padrões de precipitação pluviométrica, nas correntes atmosféricas de ar e nas correntes marinhas.
A vida humana também seria afetada pelo aquecimento global. A incidência de doenças, a disponibilidade de terras agricultáveis, as fontes de energia, a oferta água e de alimentos seriam atingidas pelas mudanças globais decorrentes da elevação da temperatura média do planeta