O ciclo do ozônio

Nesse artigo vamos conhecer o ciclo do ozônio e sua importância para a vida terrestre.

Introdução

Falamos um pouquinho da camada de ozônio no artigo sobre a estrutura da Terra; os impactos para a saúde humana das variações sofridas pela camada serão estudados no 7º ano. Agora vamos nos ater ao estudo do ciclo do ozônio.

Você já teve ter ouvido falar da camada de ozônio ou talvez tenha ouvido falar do buraco na camada de ozônio.

Por que do buraco?

Porque ele é extremamente importante e preocupante, visto que a camada de ozônio protege a Terra e a vida terrestre dos raios solares nocivos, ou seja, da radiação ultravioleta do tipo B (UV-B).

Já percebeu que as pessoas que têm herpes costumam ter crises quando ficam expostas ao Sol durante muito tempo?

A radiação solar, mais precisamente a UV-B, é responsável por esse fenômeno, uma vez que diminui a atividade do nosso sistema imunológico.

Sem ela aumentam os casos de câncer e catarata nos humanos e diminui o desenvolvimento e crescimento das plantas e do fitoplâncton, que são as bases das cadeias alimentares terrestres e marinhas, respectivamente.

Assim, a diminuição ou desaparecimento da camada de ozônio pode ter como consequência o desaparecimento da vida na Terra.

Vamos primeiro recordar alguns dados sobre a camada de ozônio.

A camada de ozônio

A proteção da camada de ozônio não implica a absorção de toda a radiação UV-B que chega à atmosfera terrestre, mas sim de uma grande parte – a maior parte!

A quantidade de UV-B que chega à superfície da Terra é a responsável pelos casos de câncer de pele que ceifam milhares de vidas a cada ano no mundo todo.

A Organização das Nações Unidas (ONU) estima que a cada 1% de diminuição da camada de ozônio surjam 50 mil novos casos de câncer de pele e 100 mil novos casos de cegueira por catarata no mundo.

A camada de ozônio, que possui 90% do ozônio presente na atmosfera, fica entre 20 e 35 km de altitude na estratosfera.

Os 10% restantes estão presentes na troposfera como gás poluente e responsável pelo aumento da temperatura da superfície.

O ciclo do ozônio

O ciclo do ozônio está esquematizado na Figura 1.

Vamos ver o que acontece em cada passo.

Uma molécula do gás oxigênio ou O $_{2}$ ‍ é separada ao ser irradiada pela energia solar ou fotolisada, gerando dois átomos reativos de oxigênio;
O ozônio e os átomos de oxigênio ficam intercambiando entre si a cada vez que a radiação UV-B quebra a molécula de O $_{3}$ ‍ liberando um átomo de oxigênio muito reativo e uma molécula de gás oxigênio. Nesse processo a radiação UV-B é convertida em energia térmica, aquecendo a atmosfera;
O ozônio pode ser perdido quando reage com outros átomos que não o oxigênio ou quando o átomo de oxigênio liberado após sua fotólise pela UV-B reage com outro átomo ou molécula, por exemplo, com o Cloro presente nos CFCs.

Na Figura 2 mostramos reações químicas de formação e quebra do ozônio.

O buraco na camada de ozônio

O esquema mostrado na Figura 3 mostra o modo de destruição da camada de ozônio pela ligação dos átomos de oxigênio ou do próprio ozônio com outros átomos ou moléculas.

Os principais destruidores da camada de ozônio são os CFCs ou clorofluorcarbonetos, são usados como aerossóis, isolantes de refrigeradores e na produção de materiais plásticos.

Os CFCs liberados pelas atividades humanas, ao serem atingidos pela radiação UV, quebram-se e liberam o cloro.

O cloro reage com o ozônio, formando gás oxigênio e ClO.

O ClO reage com o átomo de oxigênio livre (que poderia ser usado na produção de ozônio) formando gás oxigênio e liberando outro ClO.

Esse novo ClO irá, por sua vez, reagir com outro átomo de oxigênio (que também poderia ser usado na produção de ozônio) formando novamente gás oxigênio e liberando outro ClO.

Veja a Figura 4.

As duas últimas reações da Figura 4 acontecem de forma cíclica e, assim, uma única molécula de CFC pode destruir e impedir a formação de até 100 mil moléculas de ozônio.

Isso é terrível!

Apesar de o CFC ser o grande destruidor do ozônio, alguns outros elementos também contribuem como, por exemplo, os óxidos nítricos e nitrosos e o CO