Monitoramento da Camada de Ozônio na Antártica
Em 2022, a Organização das Nações Unidas (ONU) lançou o programa “Década de Restauração da Camada de Ozônio”. Este programa faz parte do projeto mais amplo de restauração de ecossistemas marinhos e terrestres, afetados por processos de degradação.
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O programa envolve todos os países membros e, no mesmo ano do seu lançamento, pesquisadores pertencentes a um dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT/CNPq) instalaram sensores de radiação UVA e UVB no Criosfera 1, na Antártica. A plataforma integrada de dados polar foi estabelecida em 2011/2012, por meio de uma iniciativa do Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação (MCTI), da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), Proantar/CNPq e da Secretaria Interministerial para os Recursos do Mar (SECIRM).
Hoje, é a única plataforma cientificamente multidisciplinar a operar na Antártica Central, sendo 100% autônoma na geração de energia. Sua capacidade de monitoramento inclui o CO2, ozônio troposférico, aerossóis como o “black carbon” e carbono orgânico, e aerossóis em nove frações aerodinâmicas, raios cósmicos (múons), acumulação de neve e meteorologia, além de dar apoio a amostragens de microbiologia no gelo e medicina polar.
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O Laboratório Criosfera 1
Utilizamos também um fotômetro solar a partir de uma cooperação com o Goddard Space Flight Center, que permite medir o vapor de água na atmosfera. Com seus painéis solares e mini-turbinas eólicas, a plataforma opera durante verões e invernos, sendo seus dados acessados por satélite em tempo quase real.
O Laboratório possui a plataforma de dados mais remota do Brasil e está instalado em 84°00’S – 79°30’W, a 420 km das montanhas Ellsworths, 670 km do Polo Sul e 2.500 km ao Sul da Estação Antártica Comandante Ferraz. A latitude em que o Criosfera 1 está instalado possibilita um mínimo efeito da cobertura de nuvens – um agente que atenua o UVB.
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Restauração da Camada de Ozônio
Em virtude da presença na Antártica e de outros grupos mundiais, já foi possível identificar o início de um processo de restauração das concentrações de ozônio. A redução no ozônio estratosférico na Antártica variou de 300 DU (Unidade Dobson), nos anos 60, para 120 DU no ano 2000, e somente nos últimos anos a ciência verificou uma recuperação mensurável.
Hoje, podemos dizer que os efeitos mensuráveis da redução do ozônio e o aumento do UVB superficial provocam impactos reais sobre a biota, como o plâncton no oceano Austral. Vale esclarecer que vários organismos como plâncton nos oceanos sofrem danos moleculares devido aos maiores fluxos de UVB que chegam na superfície da Terra, especialmente na Antártica.
Em outra linha de investigação, estudamos também os impactos em processos atmosféricos envolvendo a geoquímica do Iodo e do Cloro. O UVB interage com estes compostos na atmosfera, na forma de íons. As mudanças nas estruturas dos compostos alteram sua função como agentes de espalhamento da radiação solar, interferindo em seu papel de modulador do clima.
Diversos trabalhos têm mostrado o impacto que a redução na camada de ozônio pode causar na cadeia trófica na Antártica. Por isso, é algo que deve estar sempre em monitoramento.
Eventos Extremos e Restauração
Em 1985, o Protocolo de Montreal, ratificado por 195 países, baniu o uso de gases contendo os clorofluorcarbonetos (CFCs), resultando em uma política global inédita com resultados significativos. Os CFCs são os compostos químicos de carbono, cloro e flúor, amplamente usados em refrigeração, aerossóis e espumas, mas banidos por destruir a camada de ozônio na estratosfera, liberando cloro que destrói o ozônio.
Além dos CFCs, também foram usados os hidrofluorcarbonetos (HCFCs), que foram usados por muito tempo como substitutos dos CFCs, embora ainda com alto potencial de provocar aquecimento global. No Brasil, temos o Programa Nacional de Substituição Integral de CFCs (Pronatec) que foca na substituição dessas substâncias por alternativas mais seguras.
Hoje, os substitutos dos HCFCs incluem Hidrofluoroolefinas (HFOs), HFCs de baixo potencial de aquecimento global, e refrigerantes naturais, além de misturas com desempenho otimizado. Vários modelos fotoquímicos para a atmosfera foram empregados ao longo desses anos de pesquisa, possibilitando se estimar a evolução temporal do processo de recuperação da camada de ozônio na Antártica.
Entre os anos de 1995 a 2001, a comunidade científica e o público em geral presenciaram uma redução contínua do ozônio sobre a Antártica. O valor de referência em 1970 era 350 DU. Apesar dessa queda, eventos como a grande queimada na Austrália em 2019 e 2020 tiveram impacto direto sobre a recuperação do ozônio.
Este episódio, por exemplo, injetou milhões de toneladas de micropartículas de queima de biomassa e partículas ácidas que resultaram em aquecimento da Estratosfera decorrente da formação de aerossóis em áreas na borda do buraco da camada de ozônio.
Outro impacto importante foi a erupção do vulcão Hunga Tonga em 2022 que injetou uma quantidade sem precedentes de vapor d’água diretamente na Estratosfera. Os danos causados na camada de ozônio percorreram até 53 km. Atualmente, os modelos fotoquímicos projetam uma completa restauração do ozônio em seus níveis naturais em diferentes períodos de tempo: para os anos 2050, 2070 e até mesmo para 2100.
Riscos e Desafios
A ação colaborativa realizada em torno do laboratório Polar Criosfera 1 representa uma contribuição significativa do Brasil ao monitoramento da camada de ozônio na Antártica. A partir de análises e observações in situ, na Antártica, conseguimos identificar danos causados no passado ao sistema terrestre e mobilizar a sociedade global por mudanças necessárias e urgentes.
A missão Criosfera 1 deste ano e do ano que vem só foi possível graças ao apoio do projeto Rios Atmosféricos da Antártica( Ritmos-CNPq), INCT-Criosfera e de uma parceria público-privada entre a Uerj e a NASA, por meio do seu Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação.
Embora haja reconhecimento sobre a importância das missões realizadas no Criosfera 1 e no monitoramento conquistado pelos pesquisadores brasileiros, os altos custos de acesso ao Centro da Antártica, financiado parcialmente pelo Proantar, ainda convivem com riscos e expectativas de redução ou cortes de investimentos, o que coloca a ciência brasileira na Antártica em permanente alerta.
Este texto foi republicado de sob licença Creative Commons. Leia o texto original.