Por que o aumento da quantidade de gás carbônico na atmosfera provoca o aquecimento da Terra?

Por que o aumento da quantidade de gás carbônico na atmosfera provoca o aquecimento da Terra?
Previsão para concentração de carbono na atmosfera em partes por milhão. Em laranja, o cenário para 2017 (Foto: Met Office)

A concentração de carbono na atmosfera da Terra pode ultrapassar mais uma barreira simbólica neste ano. Segundo o Met Office, instituto de meteorologia e clima britânico, a concentração pode passar da casa dos 410 partes por milhão (ppm) no meio de 2017. A ultrapassagem histórica poderá ocorrer em maio. Depois, a concentração deve recupar para cerca de 403 ppm, mantendo a tendência de elevação constante desde que a humanidade começou a entupir a atmosfera com os gases de efeito estufa.

O salto na concentração de carbono de 2016 a 2017 será menor do que a variação do período anterior (de 2015 a 2016). Afinal, o salto registrado no ano passado foi o maior em 50 anos de série histórica no observatório de Mauna Loa, no Havaí. Mesmo assim, o aumento na taxa de carbono deste ano deverá ser acima da média.

A taxa de carbono atingiu pela primeira vez a marca dos 400 ppm em 2012. O dado foi confirmado pelo observatório de Mauna no ano seguinte. Em 2016, pela primeira vez passamos um ano inteiro com uma concentração de CO2 na atmosfera acima de 400 partes por milhão. Antes da era industrial, essa concentração ficava abaixo de 300 ppm.

Por que o aumento da quantidade de gás carbônico na atmosfera provoca o aquecimento da Terra?
O gráfico mostra a evolução da concentração de carbono na atmosfera nos últimos 800 mil anos (Foto: Peter Gleick)

Como brincou o pesquisador Peter Gleick, do Pacific Institute: "A última vez que a humanidade respirou essa atmosfera foi... nunca. A humanidade não existia antes". Peter fez o gráfico acima a partir de dados do observatório Mauna. O gráfico mostra como a concentração de carbono se comportou na atmosfera no passado. Os dados vêm de amostras de ar aprisionadas há milhares de anos em geleiras. Os humanos surgiram na Terra por volta de 200 mil anos atrás. Eles nunca respiraram numa atmosfera com tanto carbono. A última vez que a Terra viu essa quantidade de carbono como a de hoje foi há 15 milhões de anos. Naquela época, o planeta era de 3 a 6 graus mais quente do que hoje e o mar estava de 25 a 40 metros mais alto do que atualmente.

Esse gás carbônico adicionado na atmosfera é o principal responsável pelo efeito estufa. O fenômeno faz com que a atmosfera retenha parte do calor do Sol. O aumento na concentração do gás também eleva a capacidade do planeta de segurar o calor. Isso provoca o aquecimento global. O gás carbônico é proveniente da queima de combustíveis fósseis (como gasolina, diesel, gás e carvão mineral) ou da destruição de florestas.

Um dos complicadores dessa concentração crescente na atmosfera é que o carbono emitido fica lá sem se degradar por vários séculos aquecendo o planeta. Por isso, graças ao que já foi jogado na atmosfera, a Terra vai continuar esquentando por várias gerações mesmo que todas as atividades poluidoras fossem suspensas amanhã.

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Mudanças climáticas

O Efeito Estufa

No final do século XVIII, o cientista suíço Horace Benedict de Saussure descobriu que ao colocar diversas caixas de vidro transparente umas dentro das outras, a temperatura aumentava das caixas maiores para as menores, isto é, de fora para dentro. Logo, o calor proveniente das radiações solares aumenta no ar contido dentro de invólucros transparentes.

Na verdade, as radiações solares atravessam com facilidade o vidro por ele ser transparente. Porém, ao refletirem no interior de uma caixa de vidro, transformam-se em radiações caloríficas e não retornam na mesma intensidade, porque o vidro é isolante térmico.

Em 1861, o físico John Tyndall descobriu que o vapor d’água e o gás carbônico, presentes na atmosfera, desempenham o mesmo papel do vidro em relação às estufas. Esses gases permitem a entrada da luz e dificultam a saída do calor, sendo os responsáveis pela manutenção da temperatura da Terra.

Outro cientista, Svante Arrhenius, Prêmio Nobel de Química, conseguiu no início do século XX, calcular esse efeito e concluiu que, se a Terra não possuísse gás carbônico, a temperatura em sua superfície seria reduzida em cerca de 21ºC. É claro que se a concentração do gás aumentasse, iria ocorrer o efeito contrário, com a elevação gradual da temperatura terrestre, fato previsto pelo próprio químico, como consequência da era industrial.

Ocorre que a energia solar chega à Terra na forma de radiação de ondas curtas. Parte dessa radiação é refletida e repelida pela superfície terrestre.

A maior parte, no entanto, passa diretamente pela atmosfera para aquecer a superfície terrestre. A Terra, então, libera essa energia, mandando-a de volta para o espaço, na forma de irradiação infravermelha de ondas longas. A maior parte da irradiação infravermelha que a Terra emite é absorvida pelo vapor d’água, pelo dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa, presentes naturalmente na atmosfera. Esses gases impedem que a energia passe diretamente da superfície terrestre para o espaço, porque processos naturais como as correntes de ar e a evaporação transportam essa energia para altas esferas da atmosfera. De lá, ela é irradiada para o espaço. É importante que esse processo seja lento porque se a irradiação fosse direta para o espaço, o planeta Terra seria um lugar frio e sem vida.

Influência humana

A revolução industrial mudou as relações entre o homem e a natureza. As atividades econômicas humanas alteraram o equilíbrio dos gases que formam a atmosfera, principalmente dos gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, o metano e o óxido nitroso. Na verdade, esses gases representam menos de 1% da atmosfera total, composta principalmente de oxigênio (21%) e nitrogênio (78%).

Porém, a intensificação das atividades humanas envolvendo principalmente a queima de carvão, petróleo e gás natural (combustíveis fósseis), além de atividades industriais e agropecuárias mudanças de uso da terra, como desmatamento de áreas florestadas tem liberado enormes quantidades na atmosfera de gás carbônico, metano, óxido nitroso e outros gases de efeito estufa.

Estudos mais recentes reunidos e publicados no Sexto Relatório (WG1-AR6) do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, 2021) apontam ser inequívoco o papel da influência humana nas mudanças climáticas globais. Segundo o documento, o aumento médio na temperatura global em relação aos períodos pré-industriais é um fato, e isso já vem afetando todas as regiões habitadas do planeta, com a ocorrência de eventos climáticos extremos cada vez mais frequentes e severos, como ondas de calor, chuvas intensas e secas. Esses eventos podem levar ao aumento do risco de incêndios e desastres naturais, além de impactos setoriais, quando da escassez no abastecimento de água e oferta de alimentos, por exemplo, comprometendo a segurança hídrica, alimentar, energética e social.

Atualizado em abril de 2022

Porque o aumento da quantidade de gás carbônico na atmosfera provoca o aquecimento da Terra?

No fenômeno chamado de "efeito estufa", os gases presentes na atmosfera, como o dióxido de carbono, o vapor de água, e o metano fazem o papel do vidro. Eles permitem que a radiação do Sol penetre na Terra, mas evitam que parte do calor saia. Uma porção da radiação solar é absorvida pela natureza, e outra é liberada.

Quais as consequências do aumento da quantidade de gás carbônico na atmosfera?

A alta concentração de dióxido de carbono leva à poluição do ar, formação de chuva ácida e desequilíbrio do efeito estufa (com consequente elevação da temperatura da Terra), que traz consigo o derretimento de calotas de gelo e a elevação dos níveis oceânicos, resultando em uma grande degradação ambiental de ...

Porque o gás carbônico é um poluente que está relacionado ao aquecimento global?

CO2 – Responsável por cerca de 60% do efeito-estufa, cuja permanência na atmosfera é de pelo menos centena de anos, o dióxido de carbono é proveniente da queima de combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo, gás natural, turfa), queimadas e desmatamentos, que destroem reservatórios naturais e sumidouros, que tem a ...

O que tem sido causado devido a esse aumento de gás carbônico na atmosfera?

A concentração desses gases na atmosfera impede que o calor seja irradiado, aquecendo ainda mais a superfície terrestre, aumentando, portanto, as temperaturas. Esse aumento das temperaturas decorrente da intensificação do efeito estufa é conhecido como aquecimento global.