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As emissões de gases de escape duplicaram a quantidade de ozono ao nível do solo. A vegetação está sendo destruída. A produção de alimentos está diminuindo. Os pesquisadores agora temem que o dano seja maior nas regiões do Ártico.
Courtesy OiU – de Yngve Vogt, – É de conhecimento geral que a poluição danificou a camada de ozônio ao redor da Terra. A camada de ozônio é importante para proteger a vida dos raios UV prejudiciais do sol. No entanto, o fato de a poluição levar a muito ozônio ao nível do solo é menos conhecido.
“Muito ozono ao nível do solo não é bom. Pode danificar a vegetação da Terra. A concentração de ozônio no nível do solo mais do que dobrou em 150 anos ”, diz o professor Frode Stordal, do Departamento de Geociências da UIO.
As conseqüências são alarmantes. Já em 2010, pesquisadores internacionais determinaram que o ozônio no nível do solo reduziu a produção de trigo de sete a doze por cento, a soja entre seis e dezesseis por cento, o arroz entre três e quatro por cento e o milho entre três e cinco por cento. Em 2004, pesquisadores da Universidade de Gotemburgo publicaram um artigo no qual afirmavam que a poluição pelo ozônio reduzia as colheitas de batata em até vinte por cento. Em um artigo científico em 2018, pesquisadores suecos e de outros países europeus determinaram que o ozônio ao nível do solo destrói quase 10% da produção de trigo no hemisfério norte.
Agora, os cientistas temem que a camada de ozônio ao longo do solo possa causar ainda mais danos nas regiões do Ártico. Os fisiologistas de plantas e físicos da atmosfera da Universidade de Oslo, portanto, uniram forças para pesquisar isso.
Mais ozônio com gás de escape
Para entender sua pesquisa, precisamos examinar brevemente por que o ozônio aumentou no nível do solo e porque danifica a vegetação.
O ozônio é composto de átomos de oxigênio, assim como o oxigênio que respiramos. Enquanto as moléculas de oxigênio que dão vida no ar consistem em dois átomos de oxigênio (O2), o ozônio é composto de três átomos de oxigênio (O3). A diferença pode parecer pequena, mas faz uma diferença dramática. O ozônio é o poluente do ar que pode causar mais danos aos organismos vivos.
O ozônio é formado indiretamente como resultado de nosso estilo de vida moderno. Os culpados são fornos de combustão e motores de combustão interna. Os exemplos cotidianos mais conhecidos são os gases de escape de carros, navios e aviões. Quando a combustão ocorre em altas temperaturas, os dois principais componentes do ar, o oxigênio e o nitrogênio, reagem um com o outro. Os chamados gases NOX são formados. Estes são os gases óxido nítrico (NO) e dióxido de nitrogênio (NO2). Os gases de NOx são catalisadores. Os catalisadores aceleram as reações químicas. Os gases de NOX têm a infeliz propriedade de ajudar o monóxido de carbono (CO), metano (CH4) e compostos orgânicos voláteis (COVs) a produzir ozônio. Isso só ocorre durante o dia. A explicação para isso é que a reação química também deve receber uma ajuda da radiação UV solar.
A concentração de ozônio é maior durante o dia. Durante a noite, cai. A razão para isso é que o ozônio só pode ser formado à luz do dia e se rompe quando atinge plantas e outras coisas. Quando o sol nasce, a concentração é mais baixa. O nível então aumenta novamente durante o dia.
Os gases NOX também podem ser formados de maneira completamente natural. O raio é um exemplo disso, mas é a poluição causada pelo homem que é a causa do tremendo aumento do ozônio no nível do solo.
“A camada de ozônio no nível do solo é uma questão que se instalou em nós”, diz Frode Stordal.
Como o ozônio danifica as plantas?
Pode-se perguntar como o ozônio danifica as plantas. Assim como nós humanos, deixa a respiração também. Isso acontece como parte do conhecido processo de fotossíntese. Graças à clorofila, as plantas podem converter luz solar, dióxido de carbono (CO2) e água (H2O) em glicose (C6H12O6) e oxigênio (O2). A glicose é a energia que as plantas precisam para sobreviver. O oxigênio é o material residual.
Para receber dióxido de carbono e ao mesmo tempo emitir oxigênio e vapor de água, as folhas possuem poros minúsculos, que são chamados de estômatos. O dano ocorre quando o ozônio penetra através destes poros.
As plantas têm um meio elegante de se defenderem contra o perigo do ozônio. A arma de defesa é antioxidante. Eles neutralizam o ozono.
“O nível de defesa varia de planta para planta. Se a planta tem muitos antioxidantes, o ozônio não precisa causar muito dano. Embora o ozônio não entre nas próprias células, ele causa danos en as células. Infelizmente, o ozônio reage muito facilmente com outros elementos. São formados novos compostos químicos que penetram ainda mais na célula e os danificam internamente ”, explica o pesquisador Ane Vollsnes, do Departamento de Biociências da Universidade de Oslo.
Pode ser pior no Ártico
E agora estamos chegando ao ponto principal. No equador, os dias duram 12 horas. Nas regiões do norte, pode ser luz o tempo todo.
“O tempo que o ozônio tem a oportunidade de penetrar nas plantas, portanto, dura muito mais nas regiões do Ártico do que mais ao sul. Embora a concentração de ozônio seja maior em torno do Mediterrâneo do que na Noruega, as plantas na Noruega ainda podem ser mais vulneráveis. As plantas podem não conseguir recuperar até o dia seguinte. Devemos investigar se os poros das plantas estão abertos para grandes partes do dia nas áreas do norte. No entanto, também é concebível que as plantas tenham um ritmo circadiano, apesar da falta de noites. Nós não sabemos o suficiente. Isso precisa ser mais estudado ”, diz Ane Vollsnes.
Vollsnes realizou experimentos com um tipo de trevo que foi mais danificado pelo ozônio quando as noites eram claras. O trevo sofreu danos visíveis. As folhas estavam cheias de pontos. Esses pontos são tecidos mortos.
Prejudica as plantas de propósito
Os testes ocorrem no fitotrão no porão do prédio de biologia em Blindern.
O fitotron é uma instalação avançada onde os cientistas podem cultivar plantas e testar o que acontece com elas sob diferentes condições climáticas. Na maioria das dezesseis câmaras de crescimento do fitotron, os pesquisadores são capazes de controlar a temperatura, a precipitação, a quantidade de luz e a duração da noite e do dia. Para verificar como as plantas respondem ao ozônio, os pesquisadores podem ter climas idênticos em todas as câmaras, variando a quantidade de ozônio. Tais experiências não são possíveis de realizar em estufas. Quando o experimento é conduzido, fica à mercê do tempo.
“No fitotron, podemos manipular um único fator de cada vez para ver o efeito que tem.”
Esta é a primeira vez que alguém investigou como a duração do dia afeta a poluição por ozônio das plantas no norte.
Infelizmente, existe o perigo de que a quantidade de ozônio aumente na Noruega e nas regiões árticas. Isso se deve à produção de petróleo no Mar de Barents e ao aumento previsto no tráfego marítimo para a Ásia ao longo da costa norueguesa e da Sibéria, quando o gelo recua.
Testando plantas cultivadas
Ane Vollsnes ressalta que a forma como o ozônio afeta a agricultura na Noruega, como a produção de trigo e aveia, ainda não foi pesquisada. Na primeira rodada, eles vão pesquisar como diferentes tipos de trevos e capim-rabo-de-boi, usados como ração animal para vacas e ovelhas, são danificados pela poluição do ozônio. Eles já podem determinar que trevo e timóteo são vulneráveis ao ozônio – a questão é quão vulnerável.
“Estamos falando de grandes perdas possíveis, mas ocultas”, diz Ane Vollsnes.
Seu objetivo é encontrar aqueles que possam resistir melhor à poluição por ozônio. Aqui ela tem cooperação com o Finnmark Agricultural Council. A ideia é comunicar os resultados aos agricultores do norte.
Mais ozônio da Ásia
Os resultados do fitotrão também serão utilizados em um modelo climático para descrever com mais precisão a relação entre o ozônio e as mudanças climáticas.
Embora a Europa e os Estados Unidos tenham se aprimorado na redução de emissões de fornos de combustão e motores de combustão interna, a situação é pior na Ásia. Lá, a poluição por ozônio continua a aumentar.
“É aí que o crescimento populacional é maior e o padrão de vida está aumentando mais. Isso está acontecendo ao mesmo tempo em que a necessidade de comida está aumentando. Esta é uma combinação infeliz. Mais ozônio afetará a produção de alimentos ”, afirma Ane Vollsnes.
Na Índia e na China, o ozônio já mostrou reduzir a produção de arroz e soja.
Infelizmente, o ar não se importa com as fronteiras. O ozônio é movido pelos fortes ventos de oeste ao redor do hemisfério norte – movendo-se primeiro para os Estados Unidos e depois para a Europa.
“A questão é se vamos chegar a um patamar ou se ficará muito pior”, conclui Frode Stordal.
Este artigo foi publicado pela primeira vez em Apollon
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