14 Abril 2023
Os aerossóis de fumaça de grandes incêndios florestais são a superfície de reação perfeita para produtos químicos de cloro, acelerando sua transformação de formas amigáveis ao ozônio para formas reativas.
A reportagem é da jornalista de ciência, Elise Cutts, traduzida por Henrique Cortez e republicada por EcoDebate, 12-04-2023.
Em meados do século 20, a humanidade liberou clorofluorcarbonos (CFCs) na atmosfera. Na década de 1980, os CFCs haviam corroído o escudo de ozônio do planeta, colocando em risco a segurança e a saúde na Terra. Restrições e proibições mundiais começaram a curar os danos, mas novos resultados sugeriram que incêndios florestais cada vez mais graves podem estar impedindo o progresso.
Gotículas líquidas contendo fumaça de incêndio florestal agem como minúsculas câmaras de reação para o cloro na estratosfera, produzindo formas reativas do elemento que degrada o ozônio nas latitudes médias, relataram pesquisadores na Nature. Esse mecanismo químico “nunca havia sido visto antes”, disse o coautor do estudo e cientista atmosférico Kane Stone, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). “Esta é uma química completamente nova que estamos vendo.”
Espera-se que grandes incêndios florestais aconteçam com mais frequência à medida que o planeta esquenta, então a nova descoberta levantou preocupações de que a intensificação dos incêndios possa impedir a recuperação da camada de ozônio estratosférico, que protege a superfície da Terra e seus habitantes da radiação ultravioleta (UV).
Uma vez amplamente utilizados em aerossóis e refrigerantes, os CFCs são produtos químicos simples que contêm carbono, cloro e flúor. Quando esses produtos químicos sobem para a estratosfera, a luz ultravioleta os decompõe, liberando o cloro. Uma vez solto na atmosfera, um único átomo de cloro pode destruir mais de 100.000 moléculas de ozônio.
Os átomos de cloro param de destruir o ozônio quando acabam em uma molécula de ácido clorídrico ou nitrito de cloro. Esses dois produtos químicos geralmente não reagem com o ozônio. Mas as partículas de aerossol facilitam as reações químicas que transformam essas formas seguras de ozônio de cloro em compostos mais reativos. Eles fazem isso pegando ácido clorídrico e nitrato de cloro do ar e colocando-os próximos a outros produtos químicos, o que acelera as reações. Essa transformação é um problema principalmente nas nuvens estratosféricas sobre os polos, cheias de aerossóis líquidos e de gelo que, ao encontrar ácido clorídrico e nitrato de cloro, contribuem substancialmente para a degradação do ozônio. Outros aerossóis, como cinzas vulcânicas, também podem causar problemas.
Após a desastrosa temporada de incêndios florestais de 2020 na Austrália, “houve observações de uma química realmente incomum ocorrendo na estratosfera”, disse Stone, incluindo níveis baixos recordes de ácido clorídrico e uma queda no ozônio nas latitudes médias do sul .
Stone e seus colegas pensaram que os aerossóis de fumaça de incêndios florestais poderiam explicar as observações incomuns. Nas latitudes médias, geralmente é muito quente para o ácido clorídrico e o nitrato de cloro se acumularem na água ou nos aerossóis de gelo, então eles geralmente não reagem para formar produtos químicos que degradam o ozônio. Mas a fumaça do incêndio florestal está cheia de líquidos à base de carbono em aerossol, como álcoois e ácidos orgânicos, que podem absorver o ácido clorídrico mais facilmente do que a água em temperaturas mais altas. Ao fornecer uma superfície de reação para produtos químicos de cloro, a fumaça do incêndio pode facilitar a degradação do ozônio.
Para ver se esses compostos orgânicos estavam facilitando o esgotamento do ozônio, os cientistas desenterraram décadas de antigas medições de laboratório – feitas principalmente nas décadas de 1950 e 1960 – sobre a solubilidade do ácido clorídrico em vários líquidos à base de carbono. Eles incorporaram esses dados em uma simulação de computador da química da atmosfera após os incêndios australianos de 2020 e compararam os resultados com as medições reais. Contabilizar a maior solubilidade do ácido clorídrico em líquidos orgânicos em suas simulações produziu “resultados que parecem muito, muito próximos do que vimos nas observações”, disse Stone.
A descoberta sugeriu que a fumaça dos incêndios australianos esgotou cerca de 3% a 5% da camada de ozônio nas latitudes médias do sul. Somente nos últimos 5 a 7 anos os pesquisadores começaram a reconhecer que fortes nuvens de fumaça de incêndio florestal poderiam atingir a estratosfera, disse o especialista em lidar Albert Ansmann, do Instituto Leibniz de Pesquisa Troposférica na Alemanha, que não esteve envolvido no novo estudo. Quando se tratava do esgotamento do ozônio, “ninguém estava realmente pensando em incêndios florestais e fumaça”, disse ele.
Os CFCs desapareceram lentamente desde que as Nações Unidas decidiram por unanimidade restringi-los com a aprovação do Protocolo de Montreal em 1987. A camada de ozônio está a caminho de retornar ao seu estado anterior à década de 1980 em meados da década de 2060 na Antártica, até 2045 no Ártico , e até 2040 em todos os outros lugares. Mas a mudança climática pode complicar essa recuperação, disseram Stone e Ansmann. Em muitas regiões propensas a incêndios, como as florestas boreais, espera-se que as mudanças climáticas intensifiquem a frequência e a gravidade dos incêndios.
E os incêndios não esgotam o ozônio apenas nas regiões onde ocorrem – a fumaça de incêndios distantes pode causar ainda mais estragos nos pólos do que nas latitudes médias, apontou Ansmann. Ele e seus colegas vincularam grandes incêndios florestais (e sua sinergia com nuvens estratosféricas polares) à destruição de ozônio de 10% a 30% na Antártica .
Os cientistas ainda estão aprendendo como a fumaça se comporta na estratosfera e como ela interage com o ozônio. No futuro, disse Stone, será importante testar como a recuperação do ozônio responderá à medida que os incêndios florestais se tornarem mais graves devido às mudanças climáticas. A atualização de estudos antigos de quão bem os produtos químicos de cloro se dissolvem em líquidos orgânicos também será importante, acrescentou.
A ligação talvez não intuitiva entre os incêndios florestais e a destruição do ozônio mostra que é difícil dizer o que o futuro trará à medida que as mudanças climáticas se espalham pela rede de feedback que governa o mundo natural.
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