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Caça ao ozônio bandido

O primeiro alarme foi dado pelos satélites. Desde 1984, as imagens dos vigilantes do espaço mostram sobre o Atlântico Sul uma estranha nuvem de ozônio. Ao contrário do ozônio da estratosfera, que protege a Terra dos raios ultravioleta, essa nuvem, quase ao nível do mar, é tóxica às plantas e aos animais. Sob o comando da NASA, mais de 200 cientistas tentam descobrir por que ela se formou.

Lacy Barca

Há oito anos, as imagens de dois satélites NOAA foram as primeiras a denunciar o aparecimento de uma nuvem tóxica de ozônio na troposfera terrestre — camada da atmosfera que vai da superfície até cerca de 12 quilômetros de altitude. Localizada sobre o Oceano Atlântico, entre a América do Sul e a África, a nuvem aparece todos os anos, desde 1984, durante os meses mais secos no Hemisfério Sul, de setembro a novembro. Conforme indicam as imagens dos satélites, a mancha de ozônio vem aumentando, tendo atingido, este ano, quase as dimensões do território brasileiro. Não se sabe o que a mancha está fazendo ali. As imagens mostram que a atmosfera do planeta tem outras manchas de ozônio, só que localizadas no Hemisfério Norte, próximas a grandes centros industriais. Estas não despertam tanto a atenção dos cientistas, pois são evidentes sinais de poluição. Mas a mancha no Atlântico está sobre um ecossistema natural, longe de qualquer centro urbano e, portanto livre de poluição.

Para determinar as causas do aparecimento do ozônio sobre o Atlântico, a NASA, agência espacial dos Estados Unidos, comanda um esforço internacional de pesquisa que reúne mais de 200 cientistas de treze países, do qual participam duas instituições brasileiras. É o projeto TRACE-A, sigla em inglês de Transporte e Química Atmosférica próximos ao Equador — Atlântico” um programa multidisciplinar de experimentos, com duração prevista de três anos, que pretende não só conhecer a origem da mancha de ozônio sobre o Atlântico, como também vai examinar in foco a concentração de gases de que é formada e determinar seu tamanho exato.

Os resultados da expedição só serão revelados em meados do próximo ano após a análise de todos os dados coletados, mas os pesquisadores já têm pista que levam aos supostos culpados pela existência do ozônio a baixa altitude. Embora concordem que os fenômenos atmosféricos e químicos envolvidos com o aparecimento da nuvem de gás sejam extremamente complexos, e que qualquer tentativa de explicação é, no momento, especulação, os cientistas suspeitam que a mancha de ozônio seja causada pelas queimadas realizadas; durante o inverno no Brasil e na África. A nuvem tóxica estacionada sobre o Atlântico, segundo a hipótese de trabalho dos pesquisadores, seria gerada a partir do monóxido de carbono (CO) liberado pela combustão das árvores.

Em todas as reações de combustão, o monóxido de carbono está presente. Quando a queimada é muito extensa, como acontece em regiões de cerrado, na floresta tropical brasileira e nas savanas africanas, há uma grande liberação do gás que, na atmosfera, reage com a oxidrila (OH) e outros elementos. Depois de uma série de reações, surge o ozônio ( O3 ). Sobre as regiões industriais do Hemisfério Norte, o ozônio de baixa altitude é resultado da queima de combustíveis fósseis, como o carvão. No Atlântico Sul, é provável que ele tenha aparecido como resultado da queima de biomassa, ou seja, florestas e campos.

Os dados obtidos pelos dois satélites e interpretados pelos cientistas só permitiram detectar a nuvem de ozônio e descobrir que ela se encontra na troposfera (um dos satélites só ” enxerga” na faixa de 0 a 16 quilômetros). Para conhecer a nuvem de perto, a NASA pôs no ar um instrumento de coleta de dados único no mundo, uma verdadeira jóia da tecnologia moderna”, como define o diretor do instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e coordenador brasileiro do projeto. Volker Kirchhoff. A preciosidade é um avião DC- 8, transformado pela NASA em laboratório voador. Com 44 pesquisadores a bordo e equipamentos científicos capazes de fornecer análises químicas precisas e instantâneas das amostras coletadas, o avião vem realizando, desde setembro último, vôos de medição sobre a América do Sul e a África e, principalmente, por dentro da nuvem tóxica no meio do Oceano Atlântico.

O equipamento mais importante do avião – laboratório é um radar a laser, que mede a concentração de ozônio desde o avião até a superfície da Terra. A medida que o DC- 8 passa dentro da nuvem, o radar emite um feixe de laser invisível, na faixa do ultravioleta. Como o ozônio é o único gás da atmosfera que reflete a radiação ultravioleta, quanto mais radiação volta para o radar, mais ozônio há naquele trecho de atmosfera analisado. O equipamento funciona em tempo real, ou seja, conforme o raio laser passa pela nuvem, o resultado da análise é impresso num papel. Assim, os pesquisadores obtêm gráficos coloridos com a visão de cortes transversais da atmosfera, onde as cores indicam a concentração de ozônio, de zero a 100 partes por milhão. “É como uma tomografia. O raio passa através da nuvem e faz uma imagem daquela fatia”, explica Volker Kirchhoff.

Instalados em confortáveis poltronas de courvin marrom e manejando computadores portáteis ligados a instrumentos e a um grande computador central, os cientistas da NASA trabalham no DC-8 como se estivessem em seus próprios laboratórios. Os diversos equipamentos do avião sugam porções de ar da atmosfera através de canos especiais que atravessam a fuselagem. As amostras são analisados durante o vôo e formam uma sucessão de dados que permitem traçar gráficos da concentração das substâncias na atmosfera, em função do deslocamento e da altitude em que se encontra o avião. Em alguns aparelhos são estudados os gases de longa vida, como gás carbônico e monóxido de carbono. Outros são especializados em ozônio e nas substâncias químicas que com ele interagem, como o H2O2 (peróxido de hidrogênio).

Em expedições como essa, os cientistas costumam trabalhar com redundâncias, ou seja, vários equipamentos são dedicados exclusivamente ao estudo da concentração de ozônio, por métodos diferentes. O importante é que todos cheguem ao mesmo resultado. Há amostras que só serão analisadas em laboratórios, quando a expedição terminar. São alguns dos chamados gases de longa vida, que podem ser armazenados porque não se alteram nem poluem e, como o metano, só podem ser analisados com precisão num cromatógrafo.

Essas amostras são coletadas em garrafinhas de alumínio, cromadas e extremamente lisas por dentro para evitar qualquer contaminação dos gases, que seguirão para os laboratórios das dez universidades americanas que participam do projeto. O avião dispõe, ainda, de uma série de instrumentos para suporte meteorológico, que fornecem aos pesquisadores dados sobre temperatura, pressão, altitude do avião, localização, latitude, longitude e até imagens diretas de um satélite meteorológico.

Além das imagens de satélite e medições com o DC-8, o projeto TRACE— A conta ainda com fotografias tiradas pelo ônibus espacial Endeavour, na sua missão de setembro, e com amostras coletadas na África e no Brasil nos locais onde se realizam as queimadas.

As primeiras medições feitas nas primeiras medições feitas atmosfera do Brasil por estações do INPE, na Região Centro-Oeste, constataram concentrações de monóxido de carbono superiores às normais. Medidas complementares com resultados semelhantes foram realizadas em baixas altitudes por dois aviões Bandeirante, um do INPE e outro da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (Funceme), que participam do projeto TRACE – A. Os dados obtidos pelo DC – 8 da NASA confirmaram as pesquisas preliminares e apontaram o Estado do Tocantins como a principal fonte emissora de gases poluentes. “As medidas feitas com os aviões Bandeirante revelaram camadas de ozônio bem próximas ao chão na região das queimadas”, conta Volker Kirchhoff. Já foram registradas nesses lugares concentrações de ozônio muito superiores à permitida pela legislação brasileira — segundo a qual nenhuma pessoa pode ficar por mais de 1 hora num local onde haja ozônio a uma concentração de 80 partes por milhão.

Na opinião dos cientistas do projeto TRACE — A e também na de Volker Kirchhoff, fenômenos atmosféricos como massas de ar, numa espécie de redemoinho, devem ter transportado até o oceano o ozônio produzido na atmosfera em conseqüência das queimadas. Kirchhoff afirma que a probabilidade de a mancha não ser produto da ação humana, mas resultado de uma troca natural de gases na atmosfera, é muito pequena. O movimento das correntes atmosféricas na região do Atlântico é ascendente, devido ao maior aquecimento solar. “As correntes de ar em elevação inibiriam uma injeção de ozônio de camadas superiores até a troposfera, a camada mais baixa, onde se localiza a mancha”, diz.

Além disso, correntes atmosféricas vêm justamente da África e do Brasil para se concentrar no ponto onde está a mancha de ozônio, formando ali uma espécie de redemoinho. O gás tóxico teria vindo “de carona” a bordo delas. Isso leva à hipótese de que a nuvem de ozônio não vai se mover em direção aos continentes, e sim permanecer sobre o Atlântico. “As correntes atmosféricas não vão mudar”, afirma Kirchhoff.

Para saber mais:

As armas do ar

(SUPER número 11, ano 2)

Na estratosfera o ozônio atua no papel de herói

Em altitudes elevadas, na estratosfera, o ozônio forma um escudo que filtra a perigosa radiação ultravioleta emitida pelo Sol. protegendo a vida na Terra. O buraco na camada de ozônio sobre a Antártida, detectado há sete; anos já mede 23.4 milhões de quilômetros quadrados quase três vezes o tamanho do Brasil. Ele é provocado pelo clorofluorcarbono, ou CFC, um gás usado em aerossóis e refrigeradores, que reage com os átomos de oxigênio e destrói a molécula de ozônio. Segundo dados do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, cada redução de 1% no ozônio da estratosfera permitirá a passagem de raios ultravioleta em quantidade suficiente para cegar 100 000 pessoas que sofrem de catarata e aumentar os casos de câncer de pele em 3%. A exposição dos seres humanos a esses raios pode afetar as defesas imunológicas do organismo e acelerar o aparecimento de doenças infecciosas.

Gás tóxico, ao nível do mar o ozônio vira bandido

Gás azulado, formado por três moléculas de oxigênio, o ozônio em baixa altitude passa de protetor a ameaçador. Isso acontece porque ele é extremamente reativo, ou seja, seus átomos de oxigênio ligam-se facilmente a outras substâncias. Quando aspirado pelos animais, provoca reações de oxidação, reagindo com as substâncias químicas do corpo. O estrago começa já nas mucosas das vias respiratórias.

O ozônio queima – as. Nas plantas, a presença do ozônio é ainda mais devastadora. Quando os vegetais retiram o gás carbônico do ar, para realizar a fotossíntese, absorvem o ozônio junto. Reagindo também com as substâncias químicas da própria planta, o ozônio impede a fotossíntese. A planta não morre, mas definha ou cresce muito pouco. Quando isso acontece numa lavoura, não há salvação para a colheita.