Por trás da luta para combater o aquecimento global e as mudanças climáticas está o aumento de gases de efeito estufa em nossa atmosfera. Um gás de efeito estufa é qualquer composto gasoso na atmosfera capaz de absorver a radiação infravermelha, capturando e retendo o calor na atmosfera. Ao aumentar o calor na atmosfera, os gases de efeito estufa são responsáveis pelo efeito estufa, o 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 e no 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 da Terra na forma de luz visível, além de raios ultravioleta (UV), infravermelho (IR) e outros tipos de radiação invisíveis ao olho humano. Cerca de 30% da radiação que atinge a Terra é refletida de volta ao espaço por nuvens, gelo e outras superfícies refletivas. Os 70% restantes são absorvidos pelos oceanos, pela terra e pela atmosfera, segundo a NASA.
À medida que absorvem a radiação e aquecem, os oceanos, a terra e a atmosfera liberam calor na forma de radiação térmica IR, que passa da atmosfera para o espaço. O equilíbrio entre a radiação recebida e a saída mantém a temperatura média geral da Terra em cerca de 59 graus Fahrenheit (15 graus Celsius), segundo a NASA.
Essa troca de radiação de entrada e saída que aquece a Terra é chamada de efeito estufa porque uma estufa funciona da mesma maneira. A radiação UV que entra facilmente passa através das paredes de vidro de uma estufa e é absorvida pelas plantas e superfícies duras. A radiação infravermelha mais fraca, no entanto, tem dificuldade em passar através das paredes de vidro e fica presa no interior, aquecendo a estufa.
Como os gases do efeito estufa afetam o aquecimento global
Os gases na atmosfera que absorvem a radiação são conhecidos como "gases de efeito estufa" (às vezes abreviados como GEE) porque são os principais 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 de 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 ciência ambiental no 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 quentes interglaciais. Desde a Revolução Industrial, no entanto, a quantidade de CO2 aumentou 100 vezes mais rápido que o aumento quando a última era glacial terminou, de acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA).
Gases fluorados - ou seja, gases aos quais o elemento flúor foi adicionado - incluindo hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos e hexafluoreto de enxofre, são criados durante processos industriais e também são considerados gases de efeito estufa. Embora estejam presentes em concentrações muito pequenas, retêm o calor de maneira muito eficaz, tornando-os altos gases de "potencial de aquecimento global" (GWP).
Clorofluorocarbonetos (CFCs), uma vez usados como refrigerantes e propulsores de aerossóis até serem eliminados por 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 equivaleu a 81% de todos os gases de efeito estufa causados pelo homem - uma queda de 2,5% 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, dando a ele uma classificação GWP mais alta, mesmo que permaneça na atmosfera por apenas 10 anos, de acordo com a EPA.
Fontes de gases de efeito estufa
Alguns gases de efeito estufa, como o metano, são produzidos através de práticas agrícolas, incluindo esterco animal. 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 pesquisa publicada pela Universidade Duke. Quando as árvores são mortas para produzir bens ou calor, elas liberam o carbono que normalmente é armazenado para a fotossíntese. Esse processo libera quase um bilhão de toneladas de carbono na atmosfera por ano, de acordo com a Avaliação Global de Recursos Florestais de 2010.
A silvicultura e outras práticas de uso da terra podem compensar algumas dessas emissões de gases de efeito estufa, de acordo com a EPA.
"A replantação ajuda a reduzir o acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera, à medida que as árvores em crescimento sequestram o dióxido de carbono através da fotossíntese", disse Daley à Live Science. "No entanto, as florestas não podem seqüestrar todo o dióxido de carbono que estamos emitindo para a atmosfera através da queima de combustíveis fósseis, e ainda é necessária uma redução nas emissões de combustíveis fósseis 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, 148%, segundo 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 ocorreram depois de 1998, segundo a Organização Meteorológica Mundial.
"O aquecimento que observamos afeta a circulação atmosférica, o que afeta os padrões de chuva em todo o mundo", disse Josef Werne, professor associado do Departamento de Geologia e Ciência Planetária da Universidade de Pittsburgh. "Isso levará a grandes mudanças e desafios ambientais para pessoas de 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, extinções de plantas e animais, acidificação do oceano, grandes mudanças no clima e agitação social sem precedentes - sejam inevitável.
Em resposta aos problemas causados pelo aquecimento global pelos gases de efeito estufa, o governo dos EUA criou um plano de ação climática em 2013. Em abril de 2016, representantes de 73 países assinaram o Acordo de Paris, um pacto internacional para combater as mudanças climáticas, investindo em um meio sustentável. , 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 diminuição na combustão de combustíveis fósseis resultante da mudança para o gás natural a partir do carvão. As condições mais quentes do inverno durante esses anos também reduziram a necessidade de muitas casas e empresas aumentar o calor.
Pesquisadores de todo o mundo continuam trabalhando 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 Universidade Longwood, 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 - Mudança Climática: Informações Básicas
- NASA: Mudança Global do Clima
- National Geographic - Marco climático: o nível de CO2 da Terra ultrapassa 400 ppm
Este artigo foi atualizado em 3 de janeiro de 2019 pela colaboradora da Live Science Rachel Ross.
