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Figura 3: Gráfico das temperaturas globais médias ao longo dos anos [04]
Figura 4: Concentrações médias de CO2 atmosférico ao longo dos anos [04]
Trabalhando as figuras 3 e 4, obtém-se que a elevação de temperatura no século XX foi de 0,8 °C. Desde o século XVI até mais ou menos 1950, a concentração de gás carbônico na atmosfera crescia com taxa constante de 0,18 ppm/ano. Evidencia-se o acentuado crescimento das temperaturas médias globais a partir de 1980, quando a concentração de gás carbônico na atmosfera era de mais de 300 ppm e, desde então, ela cresce exponencialmente.
No desenvolvimento deste trabalho, serão apresentados os ciclos biogeoquímicos naturais do carbono e do oxigênio, fatos que apontam para a necessidade de uma inteligência criadora. Em seguida, os desequilíbrios resultantes de ações nocivas á natureza. Procura-se, com isso, despertar o leitor para a gravidade e urgência deste problema que vem se agravando a cada dia. Atualmente, muitos trabalhos estão sendo desenvolvidos sobre este tema, como o novo trabalho de de Al Gore, Inconvinient Truth. [05]
2.1. Ciclo do carbono e do oxigênio na natureza
Na criação do mundo material que conhecemos, um engenhoso mecanismo foi concebido para que os organismos vivos aeróbicos obtivessem energia para suas atividades fundamentais através da oxidação dos alimentos pelo oxigênio do ar atmosférico. A oxidação da glicose é mostrada pela equação 1 a seguir.
Equação 1: C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O
Esse processo libera gás carbônico para o ar que é captado pelos organismos fotossintetizantes que o transformam novamente em oxigênio, O2, ao produzir seu próprio alimento, conforme descrito pela equação 2 a seguir.
Clorofila
Equação 2: 6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2
Estas duas reações combinadas são a base da sustentação da vida em nosso planeta. Perceba que uma anula a outra quando somadas. A figura 5 a seguir é um esquema que representa o ciclo do carbono.
Figura 5: Esquema representativo do ciclo do carbono [05]
Os ciclos biogeoquímicos são os processos naturais de interação de diversos elementos que circulam entre o meio e os organismos, como o exemplo do carbono mostrado. Os elementos minerais percorrem esses ciclos unindo o que existe de vivo e não-vivo. [05]
2.2. Ações antropogênicas: Intensificação do efeito estufa
A interação entre os ciclos depende da harmonia ou cooperação harmoniosas existente entre os diversos participantes dos sistemas naturais. Os organismos fotossintetizantes (convertendo o gás carbônico em oxigênio), produzem o alimento de que necessitam para sobreviver (seres autótrofos) e o gás carbônico (seja ele originado pela respiração, queima de combustíveis ou outra forma qualquer) volta para a atmosfera. Porém, com o passar dos tempos e o desenvolvimento de novas tecnologias, as ações do homem liberavam mais e mais gases na atmosfera, notadamente o gás carbônico, produto que é resultante da queima de combustíveis fósseis. Esses hidrocarbonetos queimam com o oxigênio em uma reação exotérmica, isto é, que libera energia para o sistema circundante, segundo a equação 3 mostrada abaixo para o propano.
Equação 3: C3H8 + 5 O2 = 3 CO2 + 4 H2O
As reações exotérmicas podem ser esquematizadas: A + B = C + D + energia. A combustão de hidrocarbonetos para a obtenção de energia é muito utilizada pelo homem, principalmente no setor de transporte, que tem na combustão dos (hidrocarbonetos) derivados do petróleo sua base energética.
Quando a revolução industrial começou, a concentração de gás carbônico na atmosfera era de aproximadamente 270 ppm. Em 2004, por sua vez, os registrou apontaram para 337 ppm, um aumento de mais de 80 % que representa um nível maior do que qualquer outro desde 740.000 anos. [04]
Os próximos itens, 2.3. e 2.4., analisam algumas conseqüências do aquecimento global que são graves e muito preocupantes: a diminuição da taxa fotossintética e a elevação dos níveis dos oceanos, assim como sua acidificação.
2.3. Efeito do aquecimento global nas taxas de fotossíntese
Além da temperatura, os principais fatores do ambiente que afetam a fotossíntese são luz e quantidade de gás carbônico. Não se entrará aqui na discussão sobre outros fatores como disponibilidade de água e de nutrientes, que também são importantes por seus efeitos indiretos sobre o processo.
A cinética de reações químicas é influenciada pela temperatura de forma bastante significativa. Fato este que fica evidenciado, por exemplo, pela contagem do tempo de dissolução de comprimidos efervescentes em amostras de água em diferentes temperaturas.
De forma geral, pode-se dizer que aumentando a temperatura, aumenta-se também a velocidade de reação. Existe, porém, um determinado limite além do qual ocorre a desnaturação das enzimas catalisadoras dos processos bioquímicos. Na fotossíntese, a influência da temperatura se deve fundamentalmente á alteração da fluidez da membrana, que afeta a conformação das proteínas que formam a membrana, resultando na diminuição da velocidade da reação. Isto significa que a velocidade com que parte do gás carbônico atmosférico seja convertida em oxigênio mais lentamente, o que agrava ainda mais a situação pouco a pouco. [06, 07]
2.4. Acidificação e elevação dos níveis dos oceanos - Derretimento de geleiras
No jornal eletrônico Science Daily de 19 de março de 2007, há uma reportagem bastante interessante que fala da acidificação dos oceanos, dizendo que a razão pela qual isso acontece é a acumulação contínua de gás carbônico na atmosfera, assim como a contínua liberação de grandes quantidades desse gás na atmosfera. Salienta a responsabilidade do homem no desequilíbrio dessa situação natural pelo contínuo acúmulo de gás carbônico na atmosfera. [08]
Quando absorvido pelos oceanos, esse gás reage com a água e forma ácido arbônico, conforme equacionado abaixo pela equação 4. Ainda que ao soprarmos com um canudo em amostra de água não haja alteração no pH, a absorção de muitas toneladas do gás pode ser significativa e tornar o oceano mais ácido.
Equação 4: CO2 + H2O = H2CO3Nos dois últimos séculos de industrialização, o pH das águas diminuiu de 0,1 unidade. O oceano absorve 25 milhões de toneladas de CO2 a cada dia. Previsões do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) falam em um decréscimo no pH ainda maior (de 0,35) no final deste século. Muitos elementos do ecossistema aquático precisam de carbonato de cálcio em suas estruturas, como conchas e esqueletos de corais, e, por isso, estão ameaçados. A equação 5 mostra a dissolução de carbonatos por ácidos. [08]
Equação 5: CO3-2 + 2 H+ = H2O + CO2
Uma reportagem da BBC aponta os maiores emissores de gás carbônico, mostrando que os níveis de emissão em quase todos os países analisados cresceram de 1990 para o ano de 2002, como mostra o gráfico de emissões de dióxido de carbono em função do tempo (Figura 6). [09]
Quase todas as geleiras de montanhas que existem no planeta estão derretendo em conseqüência do aumento de temperatura, varias delas em uma velocidade assustadoramente rápida, alerta Al Gore em seu trabalho. As figuras a seguir mostram a acelerada mudança nesta paisagem em diversos locais. [17]
Figura6: Emissões de CO2 por país por ano [09]
Figura 7: Geleira na Suíça em 1910 [17]
Figura 8: A mesma geleira da figura 8 em 2001 [17]
Figura 9: Mudança na paisagem da geleira de Adamello na Itália. A foto da esquerda é de 1880 e a da direita é de 2003.
2.5. Medidas para diminuir as emissões de gases de efeito estufa na atmosfera
Em tempos passados, o mundo usava madeira para o gerar calor tanto em domicílios quanto em indústrias, a vegetação alimentava os animais e o vento movia os transportes por águas. Na década de 1920, o carvão e o petróleo substituíram tais fontes de energia, principalmente nos países industrializados, muito embora a madeira para o aquecimento domiciliar ainda fosse utilizada. No final do século XX, aproximadamente 90 % do suprimento de energia utilizada provinha de combustíveis fósseis. Muitos países não tem acesso (ou mesmo não podem pagar por) eletricidade ou combustíveis derivados do petróleo, por isso utilizam a biomassa para atender suas necessidades primárias. Em muitos locais, as tecnologias de uso de energia renovável são freqüentemente a maneira, encontrada para suprir as necessidades energéticas locais.
As energias renováveis têm muitas vantagens que certamente ajudarão a manter e expandir sua posição no mundo dos suprimentos de energia. As tecnologias avançadas para a geração de energia renovável são enormes, centenas de vezes além do consumo do mundo em 2000. Avanços tecnológicos estão reduzindo o custo de manufatura de produtos e aumentando a eficiência de sistemas de produção.
Depois de sete anos de trabalho, a entrada em vigor do Protocolo de Kyoto no dia 16 de fevereiro de 2005 impõe á humanidade um trabalho em benefício a seu próprio futuro, isto é, a redução das emissões de seis gases de efeito estufa, dióxido de carbono, metano, óxidos de nitrogênio e três gases contendo flúor, em 5% (sobre o nível de 1999). [10]
A primeira reunião sobre mudanças climáticas aconteceu em Toronto, Canadá, em 1998. Os cientistas aí já alertavam para os elevados índices de dióxido de carbono decorrentes de ações antropogênicas. Em 1992, aconteceu no Rio de Janeiro a ECO 92, onde mais de 160 governos assinaram uma convenção sobre mudanças climáticas. [10]
Recentemente, o jornal eletrônico da BBC Brasil publicou uma matéria chamada Supremo dos E.U.A. decide que governo deve controlar as emissões de gás carbônico. Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA), o órgão do governo responsável pelo controle da poluição, responde por ações movidas por 12 Estados americanos e 13 grupos de defesa do meio ambiente. [11]
Uma das medidas a se considerar no futuro é a utilizar formas de energia mais limpas, menos poluentes do que as que hoje vem se utilizando, visando a obtenção de maior sustentabilidade frente aos recursos naturais. Aproveitarmos melhor essas fontes, vento, sol, que são renováveis e não causam dano ao meio ambiente (por esta razão, são fundamentalmente diferentes dos combustíveis fósseis) porque não produzem gases de efeito estufa ou outro poluente. Em seguida serão descriminados alguns tipos de energias limpas alternativas.
2.5.1. Energia Eólica
A energia dos ventos pode ser convertida em outra forma de energia mais útil, como a elétrica, usando-se conversores adequados, as turbinas de vento. No final de 2006, a capacidade do mundo de gerar eletricidade atingiu 74.223 MW. Muito embora ainda pouco difundido, representando menos de 1 % do uso da energia mundial, este método implementado em países da Europa, supre, por exemplo, 18 % da eletricidade em uso na Dinamarca, 9 % na Espanha e 7 % na Alemanha. A figura 8 na próxima página mostra a capacidade mundial de geração de energia através dos ventos versus o tempo, evidenciando uma maior capacitação do mundo para a geração de energia eólica.
Figura 8: Capacidade mundial de utilização de energia eólica [12]
2.5.2. Energia de movimento das águas
A captação da energia de movimento das águas para finalidades úteis ao homem foi muito explorada por séculos. No Império Romano, a utilização deste dispositivo estava ligada á moagem de grãos. Hoje em dia, o maior uso da força das águas, uma tecnologia limpa, é utilizado principalmente na geração de energia elétrica por represas. Os países que utilizam este tipo de forma de geração de energia elétrica, como é o caso do Brasil, têm de possuir um potencial hidroelétrico relativamente bom. Apenas atrás de Canadá e Estados Unidos, o Brasil ocupa a terceira posição entre as nações de maior potencial hidroelétrico. As usinas (hidrelétricas) também geram, como toda e qualquer atividade antropogênica, um certo desequilíbrio ambiental, alagamento de áreas vizinhas, aumento do nível dos rios, podendo até mesmo mudar seu curso, representando prejuízos ás flora e fauna locais. Mas, embora tenha seus inconvenientes, ainda é um meio de produção de energia relativamente barato e menos agressivo ao meio ambiente, se comparado com outras formas de energia, como a nuclear, ou a produzida a partir do petróleo ou carvão. [13]
2.5.3. Energia Geotérmica
No interior da Terra, abaixo da crosta, existe um manto formado por rochas liquefeitas em alta temperatura, o magma. O calor produzido é capaz de aquecer a água a temperaturas elevadas. Este recurso ainda muito pouco explorado tem aspectos positivos, representa uma das fontes mais benignas e baratas de geração de energia, praticamente não emite gases poluentes, pequena área para a instalação da usina, além da geração de empregos, e negativos, pequeno rendimento, pode causar a deterioração de ambientes, o calor perdido aumenta a temperatura do ambiente, a liberação de odores penetrantes e desagradáveis de sulfeto de hidrogênio, H2S. [14]
Na história do planeta Terra, desde o seu surgimento há muitos e muitos milhões de anos, nunca houve um período em que as ações do homem desequilibraram tanto o meio ambiente como atualmente. O uso inconseqüente dos recursos fatalmente trará consigo uma grande diminuição da qualidade de vida em geral. [15]
Quando se traça as peças que compõe nosso sistema planetário, percebe-se que todas elas estão intimamente conectadas; a união dessas partes representa uma verdadeira máquina de construção específica para determinado fim.
Façamos uma explicação geral sobre a formação do planeta que atravessou períodos bastante diferentes em sua formação: o araico e o proterozóico. Durante a primeira era, o planeta tinha uma atmosfera rica em gás carbônico (anidrido carbônico) e elevadíssimas temperaturas superficiais (aproximadamente 1000 °C). Aos poucos, o planeta foi se esfriando e os oceanos puderam ser formados. Em seguida, houve uma enorme chuva de meteoritos que, há 4 bilhões de anos, possibilitou condições para o surgimento de organismos unicelulares de vida aquática. [15]
Esses primeiros seres bastante rudimentares evolutivamente, procariontes (ausência de carioteca ou membrana nuclear), que eram capazes de sobreviver ás condições adversas do meio como ele se encontrava, uma vez que a Terra era uma massa incandescente. Os elementos químicos mais densos, como os silicatos, compostos que contêm o cátion SixOy+z, que, então, afundaram e hoje são elementos integrantes formadores da crosta terrestre. [15]
Depois do aparecimento de seres pluricelulares, outras catástrofes ocorreram, a que são atribuídas as extinções em massa de algumas espécies como os dinossauros. Mas, após longos e longos períodos de tempo, a natureza se recuperou e as condições para a vida humana foram re-estabelecidas, após o aparecimento do homo sapiens há mais ou menos 180.000 anos na África. [15]
Desde então, o homem busca continuamente maneiras para melhorar a sua vida. Algumas descobertas feitas por cientistas possibilitaram o desenvolvimento de muitos campos de atuação do homem. A história mostra períodos em que houve uma explosão do conhecimento científico, que aumentou a expectativa de vida das pessoas, trouxe mais conforto, mais higiene. Porém, o interesse imediatista do capitalismo selvagem, o individualismo vivido pelas pessoas que se fecham em si mesmas e se esquecem do mundo (de fato), sem saber que cometem um terrível engano, uma vez que o significado da vida é a evolução de nossa essência, explicado pela metafísica, ciência além da física que, em nossa condição atual de encarnados, não temos como entende-la perfeitamente.
Todo o progresso trouxe uma distância maior entre as pessoas, produziu armas diversas (hoje em dia existem armas de destruição em massa), confrontos étnicos, guerras pelo poder e etc. Os desequilíbrios já podem ser verificados pela ocorrência de diversas tragédias naturais, como o furacão Katrina que passou por Nova Orleans em 29 de agosto de 2005, deixando um prejuízo de bilhões de dólares e aproximadamente 1000 mortes e outros furacões como o Rita e o Wilma. [16]
Urge que tenhamos um relacionamento mais sustentável com o meio ambiente, não simplesmente enxergar nele algo de onde se extrai a matéria prima, mas um sistema vivo, efetivamente atuante e complexo em suas interações. Devemos nos sentir parte da natureza, não podemos mais olhá-la com olhos puramente capitalistas, como se ela fosse uma inesgotável fonte de matérias-primas.
[01] - SLOWINSKI STANITSKI, Masterton. Princípios de Química. Editora JC. 6ª edição. 684 pg.
[02] - Wikipédia, a enciclopédia livre. Efeito Estufa.
Endereço: http://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_estufa - Acesso em 14/03/07
[03] - The survival center. Future map of the world. Acesso em 06/04/07
Endereço: https://www1070.ssldomain.com/sczyz/Store/scripts/prodview.asp?idProduct=44
[04] - Eath Police Institute - Plan B: Rescuing a planet under stress. - 4. Rising Temperatures and rising seas.
Endereço: http://www.earth-policy.org/Books/PB2/Contents.htm - Acesso em 15/03/07
[05] - DA SILVA ROSA, Rogério et al. Importância d compreensão dos ciclos biogeoquímicos para o desenvolvimento sustentável. Universidade de São Paulo, Instito de Química de São Carlos. 2003.
[06] -
[07] - DOS SANTOS, Maria Mathias. Apostila de Fisiologia Vegetal. UNESP, Jaboticabal. 2005. Acessado em 19/03/07
[08] - Science Daily. Ocean Acidification Predicted To Harm Shellfish.
Endereço: http://www.sciencedaily.com/releases/2007/03/070318133722.htm Acessado em 20/03/07
[09] - BBC News. Climate change: The big emmiters. Acesso em 04/07/2005
Endereço: http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3143798.stm
[10] - GREENPEACE, Protocolo de Kyoto.
Endereço: http://www.greenpeace.org.br/clima/pdf/protocolo_kyoto.pdf
Acessado em 20/03/07
[11] - Site da BBC Brasil. Supremo dos EUA decide que governo deve controlar CO2. Endereço: http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/story/2007/04/070402_eua_emissoesrg.shtml Acesso em 06/04/07
[12] - Wikipédia, a enciclopédia livre. Wind Power.
Endereço: http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power - Acessado em 20/03/07
[13] - Wikipédia, a enciclopédia livre. Usina Hidrelétrica.
Endereço: http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_hidrel%C3%A9trica
Acessado em 21/03/07
[14] - Site de engenharia elétrica da UNESP. Energia Geotérmica.
Endereço: http://www.dee.feis.unesp.br/usinaecoeletrica/geotermica/geo.htm Acessado em 21/03/07
[15] - Guia do astrônomo amador. Formação do sistema solar e origem da vida.
Endereço: http://www.fernando.tavares.nom.br/astronomia/formar.htm Acessado em 23/03/07
[16] - Wikipédia, a enciclopédia livre. Furacão Katrina.
Endereço: http://pt.wikipedia.org/wiki/Furac%C3%A3o_Katrina Acessado em 23/03/07
[17] - AL GORE. Uma verdade inconveniente: o que devemos saber (e fazer) sobre o aquecimento global. Editora Manole. São Paulo, 2006.
Autor:
Fernando Fernandes Pereira, 30
Bacharel em Química e Estudante de Pós-Graduação
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