Vapor de água e o que os cientistas especializados consideram os outros quatro gases com efeito de estufa ‘mais importantes’ compreendem o verdadeiro ‘hit parade’ de gases com efeito de estufa que retêm o calor na atmosfera da Terra e contribuem para o aquecimento global em todo o globo.
p>Existe toda uma família de gases com efeito de estufa (GEE). Mas uma coisa importante a lembrar é que nem todos eles são “criados igualmente”.
Uma distinção particularmente importante entre eles é o seu potencial de aquecimento global variável (GWP). Alguns são muito mais “eficientes” – e isso não é decididamente um elogio neste contexto – na retenção de energia térmica na atmosfera, não permitindo a sua fuga. Alguns são de curta duração, enquanto outros podem facilmente durar décadas ou mais na atmosfera. Alguns GEE são emitidos em grandes quantidades mas, felizmente, podem não ser tão vorazes ou “eficientes” como os que são emitidos em quantidades muito menores; outros têm precisamente as qualidades opostas – emitidos apenas em quantidades vestigiais, mas extremamente eficientes em cobrir a atmosfera do planeta e evitar que o calor escape para além dela.
Para trazer alguma razão compreensível à família dos GEE, os cientistas falam em termos de dióxido de carbono equivalente – CO2e. Esta abordagem em efeito faz do dióxido de carbono, CO2, a “moeda” dominante dos gases com efeito de estufa e do aquecimento global.
Vamos considerar os principais GEE um de cada vez, começando pelo vapor de água, o gás com efeito de estufa mais abundante na atmosfera de acordo com o NCDC (National Climatic Data Center) da NOAA.
- Vapor de água
- Dióxido de carbono (CO2)
- Metano (CH4)
- Óxido nitroso (N2O)
- Gases fluorados (HFCs, PFCs, SF6)
- Referências e Recursos
Vapor de Água
NCDC explica que as alterações na concentração de vapor de água resultam de feedbacks climáticos relacionados com o aquecimento da atmosfera e não de actividades relacionadas com a industrialização. O ciclo de feedback no qual a água está envolvida é criticamente importante para a projecção de futuras alterações climáticas, NCDC continua, “mas ainda é bastante mal medido e compreendido”. A agência continua:
À medida que a temperatura da atmosfera sobe, mais água é evaporada do armazenamento do solo (rios, oceanos, reservatórios, solo). Como o ar é mais quente, a humidade absoluta pode ser mais elevada (no essencial, o ar é capaz de “reter” mais água quando está mais quente), levando a mais vapor de água na atmosfera. Como gás com efeito de estufa, a maior concentração de vapor de água é então capaz de absorver mais energia térmica infravermelha irradiada da Terra, aquecendo assim ainda mais a atmosfera. A atmosfera mais quente pode então conter mais vapor de água e assim por diante e assim por diante. Isto é referido como um “ciclo de feedback positivo”. No entanto, existe uma enorme incerteza científica na definição da extensão e importância deste ciclo de feedback. À medida que o vapor de água aumenta na atmosfera, mais vapor de água acabará por condensar-se em nuvens, que são mais capazes de reflectir a radiação solar recebida (permitindo assim que menos energia chegue à superfície da Terra e aqueça-a). A futura monitorização dos processos atmosféricos envolvendo vapor de água será fundamental para compreender plenamente os feedbacks no sistema climático que conduzem às alterações climáticas globais. Até agora, embora os princípios básicos do ciclo hidrológico sejam bastante bem compreendidos, temos muito pouca compreensão da complexidade dos ciclos de retroalimentação. Além disso, embora tenhamos boas medições atmosféricas de outros gases-chave com efeito de estufa, tais como dióxido de carbono e metano, temos fracas medições do vapor de água global, pelo que não é certo o aumento das concentrações atmosféricas nas últimas décadas ou séculos, embora as medições por satélite, combinadas com dados de balões e algumas medições in situ do solo, indiquem tendências geralmente positivas no vapor de água global.
Dióxido de carbono (CO2)
Consideremos agora o que a agência federal e os investigadores académicos consideram ser os “gases com efeito de estufa mais importantes”
Dióxido de carbono (não confundir com monóxido de carbono, CO, associado a emissões de tubos de escape de veículos ou a alertas de CO domésticos) ocorre tanto naturalmente como como resultado de actividades humanas. É um subproduto inevitável da combustão de combustíveis fósseis, tais como carvão, gasolina, e gás natural. Em 2013, o CO2 foi responsável por cerca de 82% de todas as emissões de gases com efeito de estufa provenientes de actividades humanas nos EUA. Citando dados do National Research Council’s 2011 Advancing the Science of Climate Change, o website da U.S. Environmental Protection Agency (EPA) informa que “as actividades humanas estão a alterar o ciclo do carbono – tanto pela adição de mais CO2 à atmosfera como pela influência da capacidade dos sumidouros naturais, como as florestas, de remover CO2 da atmosfera”. Enquanto as emissões de CO2 provêm de uma variedade de fontes naturais, as emissões relacionadas com o homem são responsáveis pelo aumento que tem ocorrido na atmosfera desde a revolução industrial”. As concentrações de CO2 na atmosfera aumentaram em mais de um terço desde o início da Era Industrial. As projecções ao longo dos próximos anos mostram que a tendência continua.
U.S. Carbon Dioxide Emissions by Source.
Longo estável na gama de cerca de 280 partes por milhão (PPM) na atmosfera, as concentrações de CO2 situam-se actualmente mais na gama de 400 PPM. A contínua trajectória ascendente das concentrações de CO2 sob o chamado cenário “business as usual” é um dos assuntos que preocupa particularmente os cientistas climáticos.
Não é tanto o PAG do dióxido de carbono que é preocupante, mas sim o actual e projectado crescimento contínuo das emissões e concentrações atmosféricas, e o facto de o CO2 ter uma vida muito longa – mais de um século – na atmosfera. O que emitimos hoje vai permanecer na atmosfera durante muito, muito tempo.
O dióxido de carbono é, evidentemente, crítico para o crescimento das plantas e para a produção de alimentos, e é emitido cada vez que nós humanos exalamos. Na atmosfera, porém, é um caso demasiado bom: a comunidade científica sabe, desde os resultados da investigação do cientista sueco e Prémio Nobel Svante Arrhenius, há mais de um século, que a queima de combustíveis fósseis pelos seres humanos leva a um efeito de estufa causado pela libertação de CO2. Para a comunidade científica, isso é “chapéu velho” e amplamente aceite.
Para mais informações ver Compreender a Ênfase no CO2 como um Gás com Efeito de Estufa.
Metano (CH4)
Metano, um gás hidrocarboneto resultante tanto de causas naturais como de actividades humanas como a agricultura e a agricultura, é um gás especialmente potente (leia-se “eficiente”, mas não como um elogio) GHG e absorvedor de radiação. O metano é muito menos abundante do que o CO2 na atmosfera e tem uma duração de vida consideravelmente mais curta de 12 anos. O Conselho Nacional de Investigação diz que as concentrações de metano na atmosfera, embora tenham aumentado acentuadamente ao longo da década de 1980, têm desde então um certo nivelamento e agora representam cerca de duas vezes e meia os seus níveis pré-industriais.
Valorizado para a produção de energia, o metano, tal como o CO2, é inodoro e incolor – e tem qualidades benéficas e nocivas.
Números da EPA indicam que as actividades humanas representam mais de 60% das emissões totais de metano, principalmente da indústria, agricultura e actividades de gestão de resíduos. Este gráfico mostra as contribuições de metano por várias fontes:
U.S. Emissões de Metano por Fonte
De acordo com o website da EPA, as zonas húmidas são a maior fonte natural de metano, emitindo-o a partir de bactérias que decompõem materiais orgânicos na ausência de oxigénio. As fontes mais pequenas incluem cupins, oceanos, sedimentos, vulcões e incêndios.
EPA informa que as emissões de metano nos Estados Unidos diminuíram quase 11% entre 1990 e 2012, período durante o qual as emissões “aumentaram a partir de fontes associadas a actividades agrícolas, enquanto que as emissões diminuíram a partir de fontes associadas à exploração e produção de gás natural e produtos petrolíferos.”
Nos últimos anos, algumas reportagens dos meios de comunicação social têm focado uma maior atenção no potencial de libertação repentina e maciça de metano e hidratos de metano de longo curso, actualmente sequestrados por tundra congelada. A preocupação é que o derretimento da tundra árctica possa levar a libertações potencialmente catastróficas e abruptas de metano. Um excelente recurso para uma melhor compreensão desta edição de alta visibilidade é uma peça da revista Nature, amplamente respeitada pela revista “U.S. Geological Survey\Woods Hole scientist Carolyn Ruppel”. Citando-a desse relatório:
…alguns cientistas levantaram o alarme de que grandes quantidades de metano (CH4) poderiam ser libertadas pela desestabilização generalizada dos depósitos de hidratos de gás sensíveis ao clima aprisionados em sedimentos marinhos e permafrost associados (Bohannon 2008, Krey et al. 2009, Mascarelli 2009). Mesmo que apenas uma fracção do CH4 libertado atingisse a atmosfera, a potência do CH4 como gás com efeito de estufa (GHG) e a persistência do seu produto oxidante (CO2) aumentaram as preocupações de que a dissociação dos hidratos de gás poderia representar um ponto de viragem lento (Archer et al. 2009) para o período contemporâneo de alterações climáticas da Terra.
Notando que o metano é cerca de 20% mais potente um gás com efeito de estufa do que o CO2, mas oxida para CO2 após cerca de uma década na atmosfera, Ruppel escreve que “A susceptibilidade dos hidratos de gás ao aquecimento do clima depende da duração do evento de aquecimento, da sua profundidade abaixo do fundo do mar ou da superfície da tundra, e da quantidade de aquecimento necessária para aquecer sedimentos até ao ponto de dissociar os hidratos de gás.”
Para aqueles que querem compreender melhor o significado do metano em toda a discussão sobre o aquecimento global/ mudança climática, a peça Nature de Ruppel, chefe do Projecto USGS de Hidratos de Gás, fornece informações úteis e práticas.
Óxido nitroso (N2O)
Óxido nitroso ocorre naturalmente na atmosfera da Terra como parte do ciclo do azoto. Embora seja o produto de uma grande variedade de fontes naturais, as actividades humanas – agricultura, combustão de combustíveis fósseis, gestão de águas residuais e processos industriais – estão a aumentar as concentrações atmosféricas, diz a EPA. Além disso, as moléculas de óxido nitroso na atmosfera têm uma longa vida útil – cerca de 120 anos antes de serem removidas numa “pia” ou destruídas como resultado de reacções químicas. Uma libra de gás N2O tem o efeito de aquecimento equivalente a 300 vezes a de uma libra de dióxido de carbono.
p>Baseado em dados de 2012, o dióxido nitroso compreende cerca de 6% de todas as emissões dos EUA resultantes de actividades humanas. Globalmente, cerca de dois quintos, 40%, das emissões de óxido nitroso são atribuíveis a actividades humanas.
Agricultura, transportes e actividades industriais são fontes principais de emissões de óxido nitroso, como indicado neste gráfico:
U.S. Emissões de Óxido Nitroso por Fonte
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Gases fluorados (HFCs, PFCs, SF6)
Gases fluorados são emitidos em menor quantidade do que os outros gases com efeito de estufa, mas o que lhes falta em volume podem compensar em potência e longa duração na atmosfera, variando de 1-270 anos para os HFC a 800-50.000 anos para os PFC e cerca de 3.200 anos para os SF6. Uma vez emitidos para a atmosfera, dispersam-se amplamente por todo o globo; são removidos da atmosfera apenas pela luz solar nos níveis mais elevados da atmosfera. Sendo o mais potente dos GEE e tendo a mais longa duração, estes gases são frequentemente descritos como os “gases com elevado potencial de aquecimento global (GWP)”
Processos de fabrico de alumínio e semicondutores estão entre os principais emissores dos gases fluorados, como ilustrado por este gráfico:
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Referências e Recursos
- The Discovery of Global Warming, Spencer R. Weart, 2008, Harvard University Press.
- The Rough Guide to Climate Change: The Symptoms, The Science, The Solutions, 2011, Robert Henson, Roughguides.com.
- Climate Change 2013: A Base das Ciências Físicas: Resumo para decisores políticos, Contribuição do Grupo de Trabalho I para o Quarto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas, 2013, Organização Meteorológica Mundial e Programa das Nações Unidas para o Ambiente.
- Terra: The Operators’ Manual, Richard B. Alley, 2011, W.W. Norton and Company.
- Understanding and Responding to Climate Change: Highlights of National Academies Reports, 2008, The National Academies.
- Climate Change 101: Understanding and Responding to Global Climate Change, Pew Center on Global Climate Change, undated, Pew Center on Global Climate Change.
- Climate Stabilization Targets: Emissões, Concentrações e Impactos ao longo de Décadas até Milénios: Relatório em Resumo, 2010, National Academy of Sciences.
>li> The Thinking Person’s Guide to Climate Change, 2014, Robert Henson, AMS Books.li> Climate Change 2007: A Base das Ciências Físicas: Summary for Policymakers, Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007, Organização Meteorológica Mundial e Programa das Nações Unidas para o Ambiente.
li>Skeptical Science.com
Sobre o Autor
Morris A. (Bud) Ward, editor de Yale Climate Connections, é um comunicador e educador comprovado e amplamente experiente em questões ambientais, energéticas e de alterações climáticas. Tem uma extensa história editorial que inclui centenas de notícias e artigos de análise e autoria ou co-autoria de cinco livros profissionais. Tem realizado numerosos workshops em primeira mão para repórteres, editores e decisores políticos sobre questões envolvendo jornalismo/comunicações, alterações climáticas e risco ambiental. Escreve, fala e ensina regularmente sobre questões relacionadas com as alterações climáticas e sobre a natureza mutável do jornalismo e da comunicação de massas na sociedade moderna.