O gás de escape é o culpado:o ozônio no nível do solo está prejudicando as plantações
p Frode Stordal e Ane Vollsnes estão pesquisando como as plantas são danificadas pelo ozônio. Isso é feito no fitotron, uma instalação avançada onde é possível testar o que acontece com as plantas em diferentes condições climáticas. Crédito:Yngve Vogt
p É geralmente conhecido que a poluição danificou a camada de ozônio ao redor da Terra. A camada de ozônio é importante para proteger a vida dos nocivos raios ultravioleta do sol. Contudo, o fato de que a poluição leva a muito ozônio ao nível do solo é menos conhecido. p "Excesso de ozônio no nível do solo não é bom. Pode danificar a vegetação da Terra. A concentração de ozônio no nível do solo mais do que dobrou em 150 anos, "diz o professor Frode Stordal do Departamento de Geociências da UiO.
p As consequências são alarmantes. Já em 2010, pesquisadores internacionais determinaram que o ozônio ao nível do solo reduziu a produção de trigo em sete a doze por cento, soja em seis a dezesseis por cento, arroz em três a quatro por cento, e o milho em três a cinco por cento. Em 2004, pesquisadores da Universidade de Gotemburgo publicaram um artigo no qual afirmavam que a poluição do ozônio reduzia as plantações de batata em até 20%. Em um artigo científico em 2018, Pesquisadores suecos e europeus determinaram que o ozônio ao nível do solo destrói quase dez por cento da produção de trigo no hemisfério norte.
p Agora os cientistas temem que a camada de ozônio ao longo do solo possa causar ainda mais danos nas regiões árticas. Os fisiologistas de plantas e físicos da atmosfera da Universidade de Oslo, portanto, uniram forças para pesquisar isso.
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Mais ozônio com gás de exaustão
p Para entender sua pesquisa, precisamos examinar brevemente por que o ozônio aumentou no nível do solo e por que danifica a vegetação.
p O ozônio é feito de átomos de oxigênio, assim como o oxigênio que respiramos. Enquanto as moléculas de oxigênio vitais no ar consistem em dois átomos de oxigênio (O
2 ), ozônio é composto de três átomos de oxigênio (O
3 ) A diferença pode parecer pequena, mas faz uma diferença dramática. O ozônio é o poluente do ar que pode causar mais danos aos organismos vivos.
p O ozônio é formado indiretamente como resultado de nosso estilo de vida moderno. Os culpados são os fornos de combustão e os motores de combustão interna. O mais conhecido, exemplos do dia a dia são os gases de escape dos carros, navios e aviões. Quando a combustão ocorre em altas temperaturas, os dois principais componentes do ar, ou seja, oxigênio e nitrogênio, reagem um com o outro. Os chamados gases NOx são formados. Estes são os gases óxido nítrico (NO) e dióxido de nitrogênio (NO
2 ) Os gases NOx são catalisadores. Os catalisadores aceleram as reações químicas. Os gases NOX têm a propriedade infeliz de ajudar o monóxido de carbono (CO), metano (CH
4 ) e compostos orgânicos voláteis (VOCs) para produzir ozônio. Isso ocorre apenas durante o dia. A explicação para isso é que a reação química também deve receber ajuda da radiação ultravioleta solar.
p A concentração de ozônio é máxima durante o dia. Durante a noite, ele cai. A razão para isso é que o ozônio só pode ser formado à luz do dia e se decompõe quando atinge as plantas e outras coisas. Quando o sol nasce, a concentração está no mínimo. O nível aumenta novamente ao longo do dia.
p Os gases NOX também podem ser formados de maneiras completamente naturais. O relâmpago é um exemplo disso, mas é a poluição produzida pelo homem a causa do tremendo aumento do ozônio ao nível do solo.
p "A camada de ozônio no nível do solo é um problema que se abateu sobre nós, "diz Frode Stordal.
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Como o ozônio prejudica as plantas?
p Alguém pode se perguntar como o ozônio danifica as plantas. Assim como nós, humanos, as folhas também respiram. Isso acontece como parte do conhecido processo de fotossíntese. Graças à clorofila, as plantas podem converter a luz solar, dióxido de carbono (CO
2 ) e água (H
2 O) em glicose (C
6 H
12 O
6 ) e oxigênio (O
2 ) A glicose é a energia de que as plantas precisam para sobreviver. O oxigênio é o material residual.
p Este trevo foi submetido ao ozônio por apenas três períodos de seis horas. Isso foi o suficiente para obter pontos visíveis. Esses pontos são tecido morto. Crédito:Yngve Vogt
p Para receber dióxido de carbono e ao mesmo tempo emitir oxigênio e vapor d'água, as folhas têm poros minúsculos, que são chamados de estômatos. O dano ocorre quando o ozônio penetra por esses poros.
p As plantas têm um meio elegante de se defender do perigo do ozônio. A arma de defesa são os antioxidantes. Eles neutralizam o ozônio.
p "O nível de defesa varia de planta para planta. Se a planta tem muitos antioxidantes, o ozônio não precisa causar tantos danos. Embora o ozônio não entre nas células, causa danos entre as células. Infelizmente, o ozônio reage muito facilmente com outros elementos. Novos compostos químicos são formados que penetram ainda mais na célula e os danificam de dentro, "explica o pesquisador Ane Vollsnes do Departamento de Biociências da Universidade de Oslo.
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Pode ser pior no Ártico
p E agora estamos chegando ao ponto principal. No equador, os dias duram 12 horas. Nas regiões do norte, pode haver luz o tempo todo.
p “O tempo que o ozônio tem a oportunidade de penetrar nas plantas, portanto, dura muito mais em
p as regiões árticas do que mais ao sul. Embora a concentração de ozônio seja maior em torno do Mediterrâneo do que na Noruega, as fábricas na Noruega podem ainda ser mais vulneráveis. As plantas podem não ser capazes de se recuperar até o dia seguinte. Devemos investigar se os poros das plantas ficam abertos grande parte do dia nas áreas do norte. Contudo, também é concebível que as plantas tenham um ritmo circadiano, apesar da falta de noites. Não sabemos o suficiente. Isso precisa ser estudado mais a fundo, "diz Ane Vollsnes.
p Vollsnes fez experiências com um tipo de trevo que era mais danificado pelo ozônio quando as noites eram claras. O trevo sofreu danos visíveis. As folhas estavam cheias de pontos. Esses pontos são tecido morto.
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Prejudica plantas de propósito
p O teste ocorre no fitotron no porão do prédio de biologia em Blindern.
p O fitotron é uma instalação avançada onde os cientistas podem cultivar plantas e testar o que acontece com elas em diferentes condições climáticas. Na maioria das dezesseis câmaras de crescimento no fitotron, pesquisadores são capazes de controlar a temperatura, precipitação, quantidade de luz e a duração da noite e do dia. Para verificar como as plantas respondem ao ozônio, os pesquisadores são capazes de ter climas idênticos em todas as câmaras, ao variar a quantidade de ozônio. Esses experimentos não são possíveis de realizar em estufas. Quando o experimento é conduzido, fica então à mercê do clima.
p "No fitotron, podemos manipular um único fator de cada vez para ver o efeito que tem.
p Esta é a primeira vez que alguém investigou como a duração do dia afeta a poluição por ozônio das plantas no norte.
p Este trevo não foi sujeito a poluição adicional de ozônio. Aqui as folhas são totalmente normais. Crédito:Yngve Vogt
p Infelizmente, existe o perigo de que a quantidade de ozônio aumente na Noruega e nas regiões árticas. Isso se deve à produção de petróleo no Mar de Barents e ao aumento previsto no tráfego de navios para a Ásia ao longo da costa norueguesa e da Sibéria quando o gelo recua.
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Testando plantas cultivadas
p Ane Vollsnes aponta que como o ozônio afeta a agricultura na Noruega, como a produção de trigo e aveia, não foi pesquisado. Na primeira rodada, eles vão pesquisar como os diferentes tipos de trevos e capim timóteo, que são usados como ração animal para vacas e ovelhas, são danificados pela poluição do ozônio. Eles já podem determinar que o trevo e o timóteo são vulneráveis ao ozônio - a questão é o quão vulneráveis.
p "Estamos falando de grandes possibilidades, mas perdas ocultas, "diz Ane Vollsnes.
p Seu objetivo é encontrar aqueles que melhor resistam à poluição do ozônio. Aqui ela tem
p cooperação com o Finnmark Agricultural Council. A ideia é comunicar os resultados aos agricultores do Norte.
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Mais ozônio da Ásia
p Os resultados do fitotron também serão usados em um modelo climático para descrever mais precisamente a relação entre o ozônio e as mudanças climáticas.
p Embora a Europa e os Estados Unidos tenham se tornado melhores na redução de emissões de fornos de combustão e motores de combustão interna, a situação é pior na Ásia. Lá, a poluição por ozônio continua a aumentar.
p "É aqui que o crescimento populacional é maior e o padrão de vida está aumentando mais. Isso está acontecendo ao mesmo tempo que a necessidade de alimentos está aumentando. Esta é uma combinação infeliz. Mais ozônio afetará a produção de alimentos, "afirma Ane Vollsnes.
p Na Índia e na China, já foi demonstrado que o ozônio reduz a produção de arroz e soja.
p Infelizmente, o ar não se preocupa com as fronteiras. O ozônio é movido pelos fortes ventos de oeste ao redor do hemisfério norte - movendo-se primeiro para os Estados Unidos e depois para a Europa.
p "A questão é se atingiremos um nível limite ou se ficará dramaticamente pior, "Frode Stordal conclui.