Da composição química da atmosfera às reações que influenciam a concentração de ozônio na estratosfera
A composição química da atmosfera é dinâmica. Os gases presentes nela participam de reações, são transportados por diferentes movimentos atmosféricos e podem sofrer transformações provocadas pela radiação solar. A camada de ozônio é um dos exemplos mais conhecidos dessa complexa interação entre química e processos atmosféricos.
O que é o ozônio?
O ozônio é uma molécula formada por três átomos de oxigênio (O₃). Embora possa ser encontrado em diferentes regiões da atmosfera, sua presença na estratosfera é especialmente importante.
Cerca de 90% do ozônio atmosférico encontra-se na estratosfera, principalmente entre aproximadamente 20 e 25 km de altitude. Nessa região está o que chamamos de camada de ozônio, uma área de maior concentração relativa de O₃.
Uma relação constante com a radiação solar
A formação e a destruição do ozônio estão relacionadas à radiação ultravioleta do Sol.
De maneira simplificada, a radiação UV pode provocar a quebra de moléculas de oxigênio (O₂), produzindo átomos de oxigênio que podem reagir com outras moléculas de O₂ e formar O₃. Ao mesmo tempo, o próprio ozônio absorve radiação ultravioleta e pode ser novamente dissociado.
Isso significa que a camada de ozônio não é uma estrutura estática: há continuamente processos de formação e destruição de moléculas de O₃. Estudos recentes mostram que essa relação fotoquímica é fundamental para compreender o comportamento do ozônio estratosférico.
Onde entra a Geoquímica?
É justamente nesse ponto que a Geoquímica encontra a química atmosférica.
A concentração de ozônio depende de uma série de processos químicos e físicos que envolvem diferentes espécies presentes na atmosfera. Ciclos envolvendo oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e halogênios, por exemplo, podem influenciar a formação e a destruição do O₃.
Além das reações químicas, transporte atmosférico, circulação, temperatura, radiação solar e aerossóis também interferem no comportamento do ozônio.
Por isso, estudar a atmosfera exige uma abordagem integrada, na qual química, física, climatologia e Ciências da Terra dialogam entre si.
A camada de ozônio e as mudanças ambientais
A história da camada de ozônio também mostra como alterações na composição química da atmosfera podem produzir efeitos em escala planetária.
Substâncias contendo cloro e bromo, utilizadas em diversos produtos industriais ao longo do século XX, contribuíram para a destruição do ozônio estratosférico. A redução dessas substâncias após a adoção do Protocolo de Montreal está associada à recuperação gradual da camada de ozônio.
Entretanto, a recuperação não significa que o tema deixou de ser objeto de pesquisa. Estudos recentes apontam que mudanças climáticas, eventos vulcânicos e outras alterações na composição atmosférica podem modificar os processos que controlam o ozônio.
Em 2024, por exemplo, pesquisadores analisaram como o material lançado na estratosfera pela erupção do vulcão Hunga Tonga–Hunga Ha'apai, em 2022, contribuiu para alterações químicas relacionadas à destruição do ozônio. O estudo estimou contribuições químicas de até 4% de destruição do ozônio em determinadas regiões de médias latitudes e até 20% sobre a Antártica, destacando a importância de eventos naturais extremos para a química estratosférica.
Atmosfera também é território das Ciências da Terra
Estudar a camada de ozônio é, portanto, estudar as relações entre matéria, energia e processos químicos que acontecem no sistema Terra.
Para a Geoquímica, a atmosfera representa mais um ambiente no qual elementos e compostos químicos circulam, transformam-se e interagem. A investigação desses processos contribui para compreender fenômenos ambientais que ultrapassam os limites entre atmosfera, hidrosfera, biosfera e geosfera.
É também um bom exemplo de como as Ciências da Terra são interdisciplinares: compreender um fenômeno atmosférico pode exigir conhecimentos de química, física, climatologia, geociências, modelagem e observação ambiental.
Para continuar pesquisando
Para quem quiser aprofundar o tema, duas referências recentes podem ser bons pontos de partida:
1. CHIPPERFIELD, Martyn P.; BEKKI, Slimane. Stratospheric ozone: depletion, recovery and new challenges. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 24, n. 4, p. 2783-2802, 2024. DOI: 10.5194/acp-24-2783-2024. O artigo apresenta uma discussão atual sobre a destruição e recuperação do ozônio estratosférico e os novos desafios relacionados às mudanças na composição atmosférica.
2. MATCH, A.; GERBER, E. P.; FUEGLISTALER, S. Beyond self-healing: stabilizing and destabilizing photochemical adjustment of the ozone layer. Atmospheric Chemistry and Physics, v. 24, p. 10305-10322, 2024. DOI: 10.5194/acp-24-10305-2024. O estudo aborda os mecanismos fotoquímicos envolvidos na formação, destruição e ajuste do ozônio na estratosfera, discutindo inclusive como mudanças na radiação UV podem afetar esses processos.
E onde entra a BGQ/UFF?
A biblioteca universitária também participa desse processo ao possibilitar o acesso à literatura científica necessária para compreender fenômenos complexos como esses.
Na Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica da UFF, livros, artigos, teses, dissertações e outros documentos relacionados à Geoquímica e às Ciências da Terra podem servir como ponto de partida para pesquisas sobre atmosfera, química ambiental, ciclos de elementos, mudanças ambientais e processos geoquímicos.
Acesse o nosso catálogo e veja as obras relacionadas a este tema, como:
FINLAYSON-PITTS, Barbara J.; PITTS, James N. Chemistry of the upper and lower atmosphere: theory, experiments and applications. San Diego, 2000. 969 p.
📚 Número de chamada: 551.511 F512 2000
SEINFELD, John H.; PANDIS, Spyros N. Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change. 2nd ed. New Jersey: J. Wiley & Sons, c2006. 1203 p.
📚 Número de chamada: 551.511 S461 2. ed. c2006
A camada de ozônio mostra que a Terra é um sistema integrado: até mesmo os processos que acontecem a quilômetros acima de nossas cabeças fazem parte da dinâmica química do planeta.
Nenhum comentário:
Postar um comentário