Fumaça de incêndio florestal ataca a camada de ozônio

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. Por Elise Cutts* 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. “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). Produtos Químicos Proibidos 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. Recuperação paralisada? 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. —Elise Cutts ( @elisecutts ), escritora de ciências Citação: Cutts, E. (2023), Wildfire smoke destroys ozone , Eos, 104, https://doi.org/10.1029/2023EO230148 . Henrique Cortez *, tradução e edição.