CO2 e o CFC são pesados demais para subirem até a camada de ozônio?
24 de janeiro, 2021 às 16:43 | Postado em Atmosfera, Mecânica de fluidos, Mitos, empulhações, notícias falsas, Outros temas, Termologia, termodinâmica
Respondido por: Prof. Alexandre Luis Junges - Departamento Interdisciplinar Campus Litoral Norte (UFRGS)Uma afirmação que é recorrente no meio dos negacionistas do Aquecimento Global é que “o CO2 e o CFC são pesados demais para subirem até a camada de ozônio, então o Aquec. Global é uma farsa”. Queria saber a validade dessa afirmação.
Este é mais um típico argumento falacioso promovido por negacionistas do Aquecimento Global e que mais visa confundir do que informar o público.
Em primeiro lugar é preciso separar o problema da destruição da camada de ozônio (como o buraco da camada de ozônio sobre a Antártica na primavera) do problema do aquecimento global (aumento da temperatura média do planeta). Estes são problemas distintos que ocorrem em regiões distintas da atmosfera e que possuem causas igualmente distintas.
O problema da destruição do ozônio é um fenômeno que ocorre na estratosfera terrestre (entre cerca de 18 a 50 km acima da superfície da Terra). A explicação para a perda do ozônio estratosférico foi proposta pela primeira vez em 1974 pelos químicos Sherwood Rowland e Mario Molina que propuseram que substâncias sintéticas como os clorofluorcarbonos (CFCs) ao alcançarem a estratosfera são divididos pela intensa radiação ultravioleta. A partir disso, o cloro liberado reage com as moléculas de ozônio (O3), deixando moléculas de oxigênio (O2) em seu lugar. Em 1995 Mario Molina e Sherwood Rowland, junto com Paul Crutzen, receberam o Prêmio Nobel em Química pelo seu trabalho sobre a formação e decomposição do Ozônio https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1995/summary/.
Por sua vez, o aquecimento global é um fenômeno que ocorre na troposfera terrestre, ou seja, na camada atmosférica abaixo de aproximadamente 12 km de altitude, sendo causado pelo aumento das emissões de gases (principalmente CO2) que intensificam o efeito estufa da Terra. Sobre o mecanismo do feito estufa ver postagem do CREF Aquecimento da atmosfera terrestre por efeito estufa.
Dessa forma, não há nenhuma necessidade do gás CO2 subir até a estratosfera para que exista o efeito estufa ou para que ocorra sua intensificação, pois trata-se de um fenômeno que ocorre na troposfera terrestre.
Em suma, é completamente sem sentido tentar obter qualquer conclusão sobre o aquecimento global a partir da alegação de que o CO2 não é capaz de subir até a estratosfera como querem os negacionistas. Em resposta a sua pergunta sobre a “validade” do argumento negacionista, pode-se afirmar que trata-se de um argumento falacioso cuja conclusão não se segue das premissas equivocadas assumidas.
Obs.: note que “validade” é um termo que é atribuível a argumentos lógicos (argumentos dedutivos podem ser válidos ou inválidos), mas no caso de uma afirmação (sentença declarativa), esta sim pode ser verdadeira ou falsa.
Além disso, é igualmente infundada a alegação de que gases mais pesados que o ar não sobem até a camada de ozônio. Existe ampla evidência científica, acumulada ao longo de décadas, de que gases mais pesados que o ar (cuja massa molecular média é 29 g/mol) podem alcançar a estratosfera, ou mesmo ir além dela.
Conforme descrito no relatório “Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994” da Organização Meteorológica Mundial (https://csl.noaa.gov/assessments/ozone/1994/commonquestions1.html) a presença de gases como os CFCs na estratosfera, apesar de muito mais pesado que o ar, é um fato confirmado por inúmeras linhas de evidência oriundas de medidas feitas com balões atmosféricos, aeronaves e satélites.
A atmosfera terrestre não é uma camada de ar estacionária. Diferenças de pressão e temperatura em conjunto com a rotação da Terra (forças de Coriolis) geram complexos padrões de circulação de ar na atmosfera (como as células de Hadley, Ferrel e Polar) e que explicam a formação dos ventos, como os ventos alísios e os ventos de oeste (Christopherson, 2012; Barry & Chorley, 2013). Em zonas aquecidas de baixa pressão, correntes de ar ascendentes e turbulentas transportam gases atmosféricos (inclusive poluentes, aerossóis de erupções vulcânicas, etc.) até as altas altitudes da troposfera e da estratosfera, independente do peso molecular do gás em questão.
Assim, é através dos ventos e turbulência atmosférica que os gases constituintes do ar são misturados evitando que separações significativas entre os constituintes pesados (argônio, dióxido de carbono) e leves (hidrogênio) ocorram devido a força gravitacional. Embora na troposfera e na estratosfera a densidade do ar mude rapidamente com a altitude, o ar encontra-se em uma mistura de gases praticamente uniforme até a altitude de 100 km (Barry & Chorley, 2013). Sendo os principais constituintes do ar seco Nitrogênio (78,08%), oxigênio (20,95%), Argônio (0,93%), Dióxido de carbono (~0,04%) e gases traços como Neônio, Hélio, Ozônio, Hidrogênio, Criptônio, Xenônio e Metano.
Exceções de gases que apresentam variações na composição (porcentagem presente no ar) com a altitude são verificadas com o gás ozônio na estratosfera (entre 18 e 50 km, onde sofre reações químicas devido a intensa radiação ultravioleta – Ozônio e radiação ultravioleta) e o vapor d’água na troposfera (que condensa nas altitudes mais frias), além de alguns compostos químicos e poluentes na baixa atmosfera.
No caso do dióxido de carbono (CO2), por ser uma gás de efeito estufa não condensável e praticamente inerte na atmosfera, existe tempo mais que suficiente para que seja misturado pela turbulência atmosférica. Medidas da concentração de CO2 na troposfera tem sido feitas ao longo de décadas, com especial destaque para as medidas inciadas em 1957-1958 em dois locais distintos, na Antártica (polo sul) e no Observatório do monte Mauna Loa Havai (3400 metros de atitude) iniciadas por Charles Keeling (https://en.wikipedia.org/wiki/Mauna_Loa_Observatory). Tais medidas tem indicado um aumento expressivo e preocupante das concentração de CO2 na atmosfera, atualmente 47% acima do níveis pré-industriais de 1850. (https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/).
O IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas – https://www.ipcc.ch/), criado em 1988 pela Organização Meteorológica Mundial, em seus relatórios tem atestado com níveis de confiança cada vez maiores que as evidências científicas são suficientemente fortes para afirmar que o aquecimento global observado tem como principal causa as emissões antropogênicas de gases estufa como o CO2. Veja também os relatórios do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas http://www.pbmc.coppe.ufrj.br/index.php/pt/publicacoes/relatorios-pbmc.
Referências
Barry, R. & Chorley, R. Atmosfera, tempo e clima. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Christopherson, R. Geossistemas: uma introdução a geografia física. Porto Alegre: Bookman, 2012.
Taylor, F. W. Elementary climate physics. Oxford: Oxford University Press, 2005.
ADICIONADO EM 28/11/2021 – Vide também Composição da atmosfera varia com a altitude?
A valer o raciocínio negacionista, aliás no nível de um terraplanista, deveríamos ter uma atmosfera estratificada com gás carbônico e CFCs por baixo, depois oxigênio, mais acima nitrogênio e no topo vapor de água e outros gases leves. Conforme foi notado, a composição da atmosfera é praticamente a mesma até grandes altitudes de quase 100km, em acordo com os resultados das sondagens do projeto da USA Air Force expostos em Standard Atmosphere, 1976.
Além do texro original e do comentário logo acima quero arriscar dizer que o cloro desprendido da fotodecomposicão dos CFCs dificilmente é consumido atuando cataliticamente na decomposicão do ozônio. Logo, mesmo minutíssimas quantidades de CFCs poderiam, a mésio e longo prazo, fazer os efeitos observados.
Há erros graves na avaliação deste assunto. Afirmar que os pesados gases CFC atacam e dilapidam a camada de ozônio pode ser comparada à afirmativa de que “os lobos estão dizimando a população de condores”. Se alguém quer encontrar os gases CFC, onde o menos denso pesa 121, liberados no meio ambiente, por diversos motivos, deve procurar na parte mais profunda dos oceanos e mares e isto vale para o CO2, mas este é o gas da vida e é absorvida pelo fitoplanton que fica com o carbono e libera o O2 que usamos na nossa respiração e além disto o fitoplancton é o início da cadeia alimentar, nos oceanos e mares.
A demonstração de que os CFC’s dilapidam Ozônio (O3), uma molécula instável formada continuamente pela radiação solar no Oxigênio (O2) e que logo após sua formação desce devido à maior densidade. A demonstração de que os pesados CFC’s atacam a camada de ozônio foi feita em laboratório quanto então foram colocados dentro de uma caixa transparente, junto com o Ozônio, sob radiação ultravioleta. Isto é parecido com a ideia juntar lobos e condores dentro de um galinheiro e depois chegar à conclusão “Os lobos dizimam a população de condores.”
A quem interessava a conclusão de que os CFC atacavam a camada de Ozônio? (Não se deveria usar cientistas para isto). Basta saber que o CFC (Freon) já estava sendo fabricada por outra industria e era preciso inventar outras moléculas mais pesadas, mas protegidas pelas leis de patentes.
Só para recordar, o inventor do estável gas CFC, Thomas Midgley, fez a demonstração para uma plateia onde em cima de uma mesa havia um prato e uma vela acesa. Despejou o gas CFC no prato, aspirou-o e depois de alguns segundos soprou na chama da vela, apagando-a com extrema facilidade e demonstrando que era denso pois continuou no prato, não era tóxico e não era inflamável.
Negacionistas desconhecem o mínimo necessário para compreender como a atmosfera funciona. Vide a postagem Composição da atmosfera varia com a altitude?
Poderia citar o fato científico, negado?
O fato negado, conforme está explicitado na postagem Composição da atmosfera varia com a altitude?, é que não existe estratificação dos gases na atmosfera pelo seu peso molecular devido à turbulência. Isto vale até cerca de 100km de altitude.
Se houvesse estratificação, como o oxigênio é mais pesado do que o nitrogênio, aqui embaixo a composição relativa do ar (cerca de 79% de nitrogênio e 20% de oxigênio) seria diferente do ar nas camadas superiores (veja Turbopause).