A depleção do ozono é mesmo uma treta?

Com carinho para o Kiko e para o Dário...

Na universidade aprendi que é tecnicamente incorrecto chamar ao fenómeno em questão de buraco do ozono pois este consiste na rarefacção ou depleção parcial dos níveis de ozono da estratosfera, e não total. Assim, vou chamá-lo antes de depleção do ozono estratosférico.

Aprendi também que nada, em termos científicos, pode ser provado com absoluta certeza. Assim, uma teoria científica representa uma ideia sobre a qual existe um concenso científico volumoso e um elevado nível de certeza suportada por um vasto conjunto de evidências. Ora tal é o que se passa com a teoria científica da depleção do ozono estratosférico, como com todas as outras teorias científicas.

As evidências que suportam a teoria científica da depleção do ozono estratosférico consistem num conjunto de medições (efetuadas em terra desde 1960 em mais de 30 locais dispersos por todo o mundo e através de satélite desde 1970) que indicam uma diminuição sasonal da concentração do ozono estratosférico sobre a Antárctica e o Árctico mais acentuada do que nas restantes partes do planeta. Esta é maior na Antárctica do que no Polo Norte.

Em 1950, o cientista Gordon Dobson descobriu que o vortex polar na antártica conduzia a uma diminuição da concentração de ozono através de causas naturais. As medições mostram que até 1976 não houve grande variabilidade na diminuição do ozono estratosférico da Antárctica. Contudo, estas indicam que a área de rarefacção aumentou desde então.

Processo associado ao fenómeno da depleção do ozono estratosférico

Em 1987 cientistas procederam à medição local (através de um avião) dos níveis de concentração de clorino (ClO) e de ozono na zona estratosférica da Antárctica. Os resultados indicavam que em zonas de maior concentração de clorino, a concentração de ozono era menor, e vice-versa. Tal veio suportar uma suspeita que um vasto número de cientistas tinha sobre a relação entre a depleção do ozono e a concentração de clorino na estratosfera.

Assim, após vários anos de investigação científica chegaram a uma hipótese: em cada Inverno na Antárctica os ventos sopram sobre os polos da terra segundo um padrão circular criando uma massa de ar fria, isolada do resto da atmosfera - vortex polar. Quando gotículas de água que compõem nuvens passam por esta massa de ar frio, estas transformam-se em pequenos cristais de gelo, cuja superfície atrai CFCs e outros químicos depletores do ozono, acumulando-os na estratosfera e acelerando as reacções químicas que libertam átomos de Cl e ClO. Os átomos de ClO combinam-se uns com os outros formando moléculas de Cl2O2, que no escuro do Inverno não reagem com o ozono, acumulando-se no vortex polar. Assim, quando chega a Prima-Vera (Setembro - Outubro), a radiação UV quebra as moléculas de Cl2O2, libertando grandes quantidades de átomos de Cl que reagem com o Ozono, num ciclo repetido:

(a) CCl3F + UV -> Cl + CCl2F
(b) Cl + O3 -> ClO + O2
(c) Cl + O -> Cl + O2

(b) e (c) repetem-se ciclicamente.

Gradualmente, à medida que a tempertura vai aumentando, os cristais de gelo vão derrentendo, quebra-se o vortex polar e a massa de ar naquela zona começa a misturar-se com o resto da atmosfera, iniciando-se a formação da nova camada de ozono até ao Inverno seguinte.

Quando o vortex polar desaparece, massas de ar com reduzida concentração de ozono movem-se para Norte ficando algumas semanas sobre algumas partes da Austrália, Nova Zelândia, América do Sul e África do Sul.

O mesmo acontece no Polo Norte durante a sua Prima-Vera e início de Verão (Fevereiro - Junho), sendo no entanto a dimuição dos níveis de ozono menor (10 - 38% no Árctico e na Antárctica tipicamente 50%). Uma razão para tal consiste no facto das massas de ar que se movem para e do Árctico passarem terra e por mar, em vez de só por água, como acontece com as do Árctico, o que produz distúrbios atmosféricos intensos que tornam o vortex aí menos frio e menos estável.

Quando o vortex do Polo Norte se desfaz, as massas de ar com baixa concentração de ozono deslocam-se para Sul - algumas partes da Europa, América do Norte e Ásia.

Note-se que as erupções vulcanicas e a queima de biomassa também libertam átomos de Cloro para a estratosfera. No entanto, grande parte do HCl (solúvel em água) é dissolvido na água das chuvas antes de atingirem a estratosfera, e medições indicam que não mais o que 20% do cloro resultante da queima de biomassa atinge a estratosfera.

Investigações mais recentes indicam contudo que partículas de aerossois de sais de sulfato resultantes e erupções vulcanicas podem destruir o ozono estratosférico por vastos anos.

(in Miller, G.T. "Living in the Environment")

Evolução da camada de ozono

Durante os anos 80 os níveis de ozono desceram 5-15% no Inverno, sobre as zonas temperadas e tropicais dos dois hemisférios - 3 vezes as perdas registadas nos anos 70. Globalmente, a terra perdeu uma média de 4% do seu ozono estratosférico entre 1979 e 1994.

Desde 1987 a zona de depleção sasonal do ozono sobre a Antárctica (com uma perda típica de cerca de 50%) tem abrangido uma área maior que a área continental do E.U.A ou da Europa. Contudo, os modelos computacionais mais recentes sugerem que esta área não deve aumentar mais, diminuindo o seu tamanho ao longo dos próximos 50 anos, à medida que os químicos depletores do ozono (entre eles os CFCs) são retirados do mercado e aqueles que existem na atmosfera são destruídos. (Miller, G.T. "Living in the Environment")

O livro do qual retirei estes dados foi editado em 1998, de modo que não apresenta dados relativos a anos posteriores. Contudo, no website da NASA encontrei informação sobre medições mais recentes:

"Data from NASA's Earth-observing Aura satellite show that the ozone hole peaked in size on Sept. 13, reaching a maximum area extent of 9.7 million square miles ­ just larger than the size of North America. That's "pretty average," says Paul Newman, an atmospheric scientist at NASA Goddard Space Fight Center, when compared to the area of ozone holes measured over the last 15 years. Still, the extent this year was "very big," he says, compared to 1970s when the hole did not yet exist.In comparison, 2002 and 2004 turned up weak ozone holes with maximum areas of about 8.3 million and 8.7 million square miles, respectively. The hole in 2006, however, reached a record-breaking maximum area of 11.4 million square miles. (...)

(..) Despite successful measures that have stopped production of CFCs, scientists don¹t expect to see the hole significantly reduce in size for about another decade, Newman says. This is due to the long lifetimes of CFCs already in the atmosphere, ranging from 40 to 100 years. Full recovery is expected in about 2070. But even that prediction is tentative, he says, because scientists remain uncertain about how a changing climate will come into play, as warming temperatures could act to speed up recovery of the ozone hole."

(in http://www.nasa.gov/vision/earth/environment/ozone_2007.html)