80 anos desde que os primeiros cálculos mostraram que a Terra estava esquentando devido ao aumento das emissões de gases de efeito estufa
p A pesquisa sobre gases de efeito estufa e sua influência em nosso clima não é uma mania nova. Ele tem raízes que remontam às descobertas da mecânica quântica e da estrutura do átomo. Crédito:Shutterstock
p Algumas pessoas argumentam que a preocupação com o aquecimento global é um fenômeno moderno. E que cientistas e ativistas ambientais inventaram essas preocupações para aumentar a conscientização sobre o aumento dos gases de efeito estufa da queima de combustíveis fósseis. p Por que de repente estamos tão preocupados com o dióxido de carbono (CO2) quando há apenas algumas décadas se falava de uma nova era do gelo?
p Ao mesmo tempo, eles também podem questionar como as mudanças na quantidade de CO2 na atmosfera podem realmente mudar o clima da Terra.
p Afinal, a atmosfera contém relativamente pouco CO2 em comparação com outros gases. Por exemplo, há muito mais vapor de água, que também é um importante gás de efeito estufa. Então, como pode uma pequena quantidade de CO2 ser tão importante?
p Vamos dar uma olhada nessas questões.
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O efeito estufa foi descoberto há mais de 100 anos
p Em 1896, o cientista sueco de renome mundial e vencedor do Prêmio Nobel Svante Arrhenius (1859-1927), descreveu como o CO2 influencia o clima. Ele sugeriu que o aumento das emissões de CO2 da queima de combustíveis fósseis pode levar ao aquecimento global - o chamado efeito estufa.
p Nas décadas subsequentes, as pesquisas sobre gases de efeito estufa continuaram. Mas foi só em 1938 que Guy Callendar mostrou pela primeira vez como a temperatura da Terra já estava aumentando.
p Callendar nasceu em 1898, apenas dois anos após Arrhenius publicar seu trabalho sobre CO2. Ele era engenheiro de profissão, mas também era fascinado pela atmosfera, e ele dedicou seu tempo livre a estudá-lo. Ele mediu a concentração de gases, a estrutura da atmosfera, como as correntes atmosféricas se movem ao redor do planeta, e a influência dos raios do sol em várias latitudes.
p E foi esse trabalho que deu origem ao primeiro modelo climático do mundo.
p Seu modelo era muito primitivo em comparação com os modelos bem estabelecidos usados para prever o tempo e o clima por meteorologistas e cientistas do clima hoje. Mas formou a base sobre a qual todos os estudos modernos da ciência do clima se desenvolveram.
p Os gases do efeito estufa prendem a energia do sol na baixa atmosfera. Sem esses gases, a Terra seria um frio de menos 18 graus centígrados. Em contraste, a atmosfera em Marte é quase inteiramente feita de dióxido de carbono, mas tem uma atmosfera muito fina e pouco ou nenhum metano ou vapor de água, produzindo um efeito estufa mais fraco. Crédito:NASA
p Seu trabalho culminou neste estudo de 1938, que mostrou que os humanos já haviam emitido CO2 suficiente na atmosfera para aumentar a temperatura média da Terra e que a Terra estava respondendo:Nos últimos 50 anos, a temperatura média havia de fato aumentado de acordo com o efeito estufa proposto por Arrhenius.
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A hipótese de Callendar torna-se teoria aceita
p A hipótese de Callendar não foi levada particularmente a sério por alguns outros cientistas no início:ele não era um meteorologista e, nessa época, simplesmente não havia dados suficientes para testar essa hipótese. Mas ele continuou, desanimado.
p Ele coletou uma grande quantidade de novos dados, e quando morreu, em 1964, seu trabalho havia ganhado ampla aceitação científica.
p Depois de uma audiência no Congresso no Senado americano em 1988, o papel dos gases de efeito estufa, e em particular o de CO2, na condução da temperatura global foi amplamente reconhecida, e o número de oponentes à teoria estava diminuindo.
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Por que o CO2 é um gás de efeito estufa tão importante?
p Entre as idades do gelo, a atmosfera da Terra normalmente contém cerca de 0,03 por cento de CO2. Hoje, é cerca de 0,04 por cento, ou 410 partes por milhão, como costuma ser referido. Mas este ainda é um número infinitesimalmente pequeno.
p Então, como o CO2 pode ter um impacto tão grande no clima?
p A luz emitida pelo Sol contém um amplo espectro de luz:Ultravioleta, infravermelho, microondas, ondas de rádio, luz visível, e assim por diante. Cerca de metade da luz que chega à Terra é refletida pelas nuvens ou absorvida pela atmosfera.
p O resto chega à superfície da Terra e é absorvido pela terra, mar, e plantas, aquecendo a superfície. Quando a Terra aquece, ele emite luz infravermelha (calor), que é refletido de volta para a Terra, preso na atmosfera. Este é o efeito estufa em poucas palavras.
p O efeito estufa ocorre porque a atmosfera da Terra retém parte do calor que, de outra forma, seria perdido no espaço. Sem gases de efeito estufa como CO2, a atmosfera não poderia segurar isso, e a Terra rapidamente se transformaria em uma esfera congelada.
p Desde então, os cientistas do clima compararam os dados de temperatura originais de Callendar de seu estudo de 1938 (vermelho) com os dados do clima moderno (linha preta). Callendar publicou um novo conjunto de dados em 1961, mostrado em azul. O sombreado cinza mostra os intervalos de incerteza de 5 a 95% para os dados modernos. Crédito:Climate Lab Book / Hawkins &Jones, 2013
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Dióxido de carbono:um gás de efeito estufa em uma categoria própria
p A composição atual dos gases de efeito estufa (CO2, mas também metano, vapor d'água, e alguns outros) mantém a temperatura média da Terra em confortáveis 15 graus centígrados. Sem eles, seria muito frio ca. -18 graus.
p O efeito estufa atua como um termostato, mas hoje está no fio da navalha, mantendo o mundo aquecido, mas não muito quente.
p Mais de 95 por cento da atmosfera da Terra é composta de nitrogênio e oxigênio, nenhum dos quais pode absorver luz infravermelha e são gases de efeito estufa muito pobres. Outro componente importante da atmosfera é o vapor d'água, que é um gás de efeito estufa muito eficaz e absorve a maior parte da luz infravermelha refletida na superfície da Terra.
p O vapor de água desempenha um papel importante em manter a Terra quente o suficiente para que possamos viver aqui. Mas felizmente, ele não absorve toda a radiação infravermelha e parte dela desliza para o espaço.
p Se este não fosse o caso, e absorveu toda a radiação infravermelha, a Terra rapidamente se tornaria quente demais para suportar vida. Mas Callendar descobriu que o CO2 fecha esses "buracos" e captura uma grande proporção da radiação infravermelha que o vapor d'água deixa escapar.
p Então, quanto mais CO2 houver na atmosfera, quanto mais essas lacunas são fechadas. E embora o CO2 forme uma parte tão pequena de toda a atmosfera, tem um papel incrivelmente significativo na forma como regula o calor e, Portanto, o clima. Além disso, O CO2 dura muito tempo na atmosfera em comparação com muitos outros gases de efeito estufa, tornando-o ainda mais potente.
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O aquecimento global é uma nova mania?
p A pesquisa sobre gases de efeito estufa e sua influência em nosso clima não é uma mania nova. Ele tem raízes que remontam às descobertas da mecânica quântica e da estrutura do átomo.
p Assim como todos os outros ramos da ciência, as hipóteses foram desenvolvidas e refinadas gradualmente à medida que novos dados e conhecimentos se tornam disponíveis. E uma compreensão mais detalhada de como funciona o clima e o que o afeta, emergiu.
p A pesquisa mais recente indica que o aquecimento global causado pelo homem já estava ocorrendo na primeira metade do século 19, o que é muito mais antigo do que Callender pensava.
p Isso não significa que Callendar estava errado, só que ele não tinha acesso a tantos tipos de dados que temos hoje. p
Esta história foi republicada por cortesia da ScienceNordic, a fonte confiável de notícias científicas em inglês dos países nórdicos. Leia a história original aqui.