3. UNIDADE 2- Na atmosfera da Terra: radiação, matéria e estrutura
EVOLUÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE
Variação da composição da atmosfera ao longo dos tempos e
suas causas
A nossa atmosfera teve sempre a mesma
constituição?
Como evolui a nossa atmosfera?
4. A Atmosfera Primitiva da Terra
Nos primeiros tempos após o
nascimento da Terra, esta era uma
bola rochosa, muito brilhante,
bombardeada frequentemente por
meteoritos .
Não tinha atmosfera e a sua superfície refletia parte da radiação solar
nela incidente.
5. A atividade vulcânica permitiu a
desgaseificação do interior da jovem
Terra devido à:
- Fuga de gases voláteis para o exterior da crosta terrestre, os quais
estavam aprisionados no interior da Terra;
- Rutura de ligações que «prendiam» outros gases a rochas e
minerais, que assim também escaparam para o exterior da crosta
terrestre.
Estes gases libertados constituíram a atmosfera primitiva da Terra.
6.
7. Da Atmosfera Primitiva à Atmosfera atual
À medida que a Terra foi
arrefecendo e os gases
foram-se libertando, a
atmosfera primitiva começou
a ficar saturada de vapor de
água.
A água começou a cair sob a forma de chuva, originando os mares e
os oceanos, arrastando consigo grande parte de dióxido de
carbono(solúvel na água). Formaram-se chuvas ácidas que
reagiram com as rochas existentes, formando os carbonatos.
8. Na atmosfera, ficou o azoto, vestígios de dióxido de carbono, vapor
de água, metano e amoníaco.
Por ação da radiação solar, as moléculas de metano e de amoníaco
foram em grande parte destruídas, originando o hidrogénio, assim
como outras moléculas mais complexas.
Estas terão sido arrastadas pelas
chuvas e, mais tarde, terão
participado na formação dos
primeiros organismos vivos.
O hidrogénio depois de formado,
muito pouco denso, escapou da
atmosfera terrestre para o Espaço.
9. Pensa-se que um dos efeitos das
radiações UV solares que, nesta época,
atingiam a superfície da Terra foi a
“rutura” de algumas moléculas de água,
com formação de hidrogénio e
oxigénio:
2H2O 2H2 + O2
As moléculas de hidrogénio escaparam para o Espaço. Quanto ao
oxigénio, foi fixado inicialmente pelo ferro e outros metais,
formando os respetivos dióxidos e só mais tarde, há cerca de 2100
a 2300 milhões de anos, começou a ser libertado para a atmosfera.
10. Para este facto foi decisivo o aparecimento de organismos vivos
capazes de realizar a fotossíntese, processo fundamental na
regulação do teor em dióxido de carbono e no aumento do teor do
oxigénio na atmosfera.
Considera-se hoje que este oxigénio foi fundamental para a
formação do oxigénio atmosférico.
Assim há cerca de 2100 milhões de anos:
- Já só havia vestígios de dióxido de carbono e
vapor de água na atmosfera;
- O oxigénio começou a libertar-se para a
atmosfera;
- O azoto continuou a ser o componente
principal da atmosfera terrestre.
11. Composição Média da Atmosfera atual
Há cerca de 1500 milhões de anos a atmosfera tinha a composição
atual.
12. Importância de Alguns Gases da Atmosfera
Oxigénio (O2):
O Oxigénio foi fundamental para o desenvolvimento da vida e é
importante na atmosfera porque os animais e as plantas precisam
dele para viver. A sua libertação para a atmosfera permitiu,
também, a formação da camada de ozono, que absorve as
radiações ultravioletas solares mais energéticas, mortais para os
seres vivos.
No entanto, uma atmosfera demasiado rica em oxigénio tornaria
também a vida impossível. A decomposição da matéria ocorreria
muito mais rapidamente e, sendo bom comburente, a matéria
facilmente entrava em combustão.
13. Azoto (N2):
O Azoto atmosférico é um “moderador” da ação química do
oxigénio, pois as suas moléculas são muito pouco reativas. Uma boa
parte das substâncias orgânicas que constituem os seres vivos
incluem átomos de azoto.
O azoto
desempenha um
papel
fundamental na
alimentação e no
crescimento dos
seres vivos.
14. Água (H2O) e dióxido de carbono (CO2):
O vapor de água e o CO2, apesar de existirem em quantidades
mínimas na atmosfera, são importantes para a vida na Terra.
Para além de participarem nos processos biológicos que dão vida
aos organismos, exercem um papel fundamental na regulação do
clima na Terra.
15. O dióxido de carbono na atmosfera retém uma parte da radiação
refletida pela Terra. Como consequência, a atmosfera e a superfície
terrestre aquecem, processo que é conhecido como “efeito de
estufa”, e que permite que a superfície da Terra tenha temperaturas
amenas.
Este é lançado para a atmosfera pelas combustões e pela respiração
dos seres vivos. É, depois, absorvido pelas plantas, através da
fotossíntese, e pelos oceanos, onde se dissolve na água, reagindo
com as rochas para formar carbonatos.
16. Alteração da Concentração dos Componentes Vestigiais da
Atmosfera
Causas da alteração da concentração dos componentes vestigiais da
atmosfera:
Desde o início do séc. XX que a composição química da atmosfera
tem vindo a sofrer alterações. Estas alterações têm-se verificado em
alguns componentes vestigiais já existentes e noutros entretanto
emitidos para a atmosfera.
A partir do momento em que a velocidade com que alguns dos gases
começaram a ser lançados para a atmosfera superou a velocidade
com que dela eram retirados, a sua concentração na atmosfera
aumentou.
Passaram a exercer efeitos nocivos sobre o meio natural e os seres
vivos tornaram-se, por isso, poluentes!
17. Causas Naturais: vulcões e biosfera.
• Os vulcões em erupção lançam milhares de metros cúbicos de matéria
para a atmosfera (cinzas, poeiras e gases). Os materiais mais leves são
dispersos pelos ventos, atingindo regiões muito vastas.
O dióxido de enxofre é o gás emitido em maior quantidade pelos vulcões,
mas há emissões menores de monóxido de carbono e de sulfureto de
hidrogénio, entre outros.
18. Causas Antropogénicas
Todas as causas que resultam da atividade humana.
Ex: emissão de gases pela atividade industrial, a circulação de automóveis,
a queima de combustíveis fósseis, a desflorestação de extensas zonas do
planeta, etc.
• O aumento da população e a industrialização do mundo ocidental no
séc. XX foram os fatores determinantes para o aumento da concentração
de gases como o CO2, SO2, NOx, CFC e O3na atmosfera.
• Os gases poluentes não ficam circunscritos aos locais onde são emitidos
para a atmosfera, pelo contrário. Geralmente, os gases, são emitidos a
temperaturas maiores do que os gases na atmosfera em seu redor. São
portanto, menos densos, o que os faz subir em altitude, sendo depois
arrastados pelo vento para outros locais.
