O que é efeito estufa e seus gases?

O efeito estufa é um fenômeno natural importante para a existência da vida na Terra na forma em que a conhecemos. Sem ele, a temperatura média da Terra seria em torno de 18°C negativos. Para efeito de comparação, a temperatura média global próxima à superfície é de 14ºC. Se hoje estamos vivos, é devido ao efeito estufa, que mantém o planeta habitável.

No efeito estufa, a radiação solar que atinge a atmosfera interage com os gases ali presentes. Atmosfera é um conjunto de partículas microscópicas em movimento constante, também conhecida por uma camada de ar que envolve o planeta.

Nessa interação, os chamados gases de efeito estufa (GEE) absorvem os raios solares e passam a emitir de volta para a superfície terrestre radiação infravermelha, ou, melhor dizendo, calor. Somente parte desse calor (radiação infravermelha) consegue sair da atmosfera e voltar para o espaço – e é assim que a Terra consegue manter sua temperatura.

Alguns exemplos desses gases que interagem com a radiação solar são dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e a família dos CFCs (CFxCly). Saiba mais sobre eles na matéria:

Porém, é a alta concentração desses gases na atmosfera que perturba o equilíbrio do efeito estufa. No vídeo abaixo, produzido por uma parceria entre a Agência Espacial Brasileira e o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, você pode entender melhor como se dá o processo:

O que causa a desestabilização e aumento das temperaturas? 

A temperatura média global se mantém praticamente inalterada quando o balanço da quantidade de energia solar incidente e de energia refletida na forma de calor está equilibrado. Entretanto, esse equilíbrio pode ser desestabilizado de várias formas: 

• Pela mudança na quantidade de energia que chega à superfície terrestre;
• Mudança na órbita da Terra ou do próprio Sol;
• Pela mudança na quantidade de energia que chega à superfície terrestre e é refletida de volta para o espaço, 
• Devido à presença de nuvens ou de partículas na atmosfera (também chamadas de aerossóis, que resultam de queimadas, por exemplo); 
• Alteração na quantidade de energia de maiores comprimentos de onda refletida de volta ao espaço, devido ao aumento da concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera.

Gases de efeito estufa

Os gases de efeito estufa são aqueles que interagem com a radiação solar e contribuem para o efeito estufa. O dióxido de carbono (CO2), o gás metano (CH4), o óxido nitroso (N2O), o ozônio (O3) estão entre os principais gases do efeito estufa. Entretanto, o Protocolo de Quioto inclui também o hexafluoreto de enxofre (SF6) e duas famílias de gases como importantes para o efeito estufa: os hidrofluorocarbonetos (HFC) e os perfluorocarbonetos (PFC).

• O CO2 é o gás de efeito estufa mais abundante. Ele é emitido de forma significativa por meio de atividades humanas que envolvem a queima de combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral e gás natural) e o desmatamento. Desde a Revolução Industrial, a quantidade de CO2 presente na atmosfera aumentou 35%. E, além disso, considera-se que ele seja responsável por 55% das emissões de gases do efeito estufa mundiais.
• O gás metano é um GEE 21 vezes mais forte que o CO2. As emissões de origem humana desse gás decorrem principalmente da atividade pecuária e da decomposição da matéria orgânica de aterros sanitários, lixões e reservatórios de hidrelétricas.
• O óxido nitroso é um GEE 310 vezes mais potente que o CO2. A emissão antrópica desse gás decorre do tratamento de dejetos animais, do uso de fertilizantes, da queima de combustíveis fósseis e de alguns processos industriais.
• O ozônio é encontrado naturalmente na estratosfera (camada atmosférica situada entre 11 km e 50 km de altitude), mas pode ser originado na troposfera (camada atmosférica situada entre 10 km a 12 km de altitude) pela reação entre gases poluentes emitidos pelas atividades humanas. Na estratosfera, o ozônio forma uma camada que tem a importante função de absorver a radiação solar impedindo a entrada de grande parte dos raios ultravioletas, também chamada de “camada de ozônio”. Porém, quando formado na troposfera em grande quantidade, é prejudicial aos organismos.
• Os hidrofluorcarbonos (HFCs), utilizados como substitutos dos clorofluorcarbonos (CFCs) em aerossóis e refrigeradores, têm alto potencial de aquecimento global (de 140 a 11.700 vezes mais potente que o CO2).
• O hexafluoreto de enxofre, utilizado principalmente como isolante térmico e condutor de calor, é o GEE com maior poder de aquecimento global (23.900 maior do que o CO2).
• O potencial de aquecimento global dos perfluorcarbonos (PFCs), utilizados como gases em refrigerantes, solventes, propulsores, espumas e aerossóis, é de 6.500 a 9.200 vezes mais forte que o do CO2.

Existe também o vapor d’água, que capta o calor irradiado pela Terra, distribuindo-o para todas as direções e aquecendo a superfície.

Aquecimento global

Análises mostraram que, nos últimos cinco séculos, a temperatura média global do ar e dos oceanos teve aumento crescente, caracterizando um processo de aquecimento global. Nos últimos 100 anos, a temperatura média global de superfície aumentou cerca de 0,74 ºC. Esse número pode não parecer de grande importância, entretanto, de acordo o 5º Relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), as consequências do efeito estufa já estão ocorrendo, e de forma intensificada.

Eventos como a extinção de espécies animais e vegetais, alteração na frequência e intensidade de chuvas, elevação do nível do mar e intensificação de fenômenos meteorológicos como tempestades severas, inundações, vendavais, ondas de calor e secas prolongadas são os principais fenômenos deletérios apontados como consequência do aquecimento global.

Apesar de alguns cientistas e amadores possuírem argumentos que questionam a origem antropocêntrica do aquecimento global, no meio acadêmico é amplamente aceito que esse fenômeno se deve à intensificação do efeito estufa causada pelas atividades humanas.