Fumaça de incêndio florestal destrói o ozônio

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.

"Esta é uma química completamente nova que estamos vendo."

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).

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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 pólos, 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 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.

Quando se tratava de esgotamento do ozônio, "ninguém realmente estava pensando em incêndios florestais e fumaça".

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.

Levar em conta 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.