Gás carbônico

O gás carbônico ou dióxido de carbono é um composto químico muito importante para a manutenção da vida na Terra, pois é um gás fundamental para o processo fotossintético, estando presente no ciclo do carbono.

Em contrapartida, o excesso de dióxido de carbono da atmosfera pode ser prejudicial ao planeta e aos seres vivos, pois ele contribui para o aumento do efeito estufa.

O gás carbônico é uma substância utilizada para fins comerciais, como por exemplo, em algumas bebidas (refrigerantes) e também em extintores de incêndio. Sua fórmula molecular é CO2, ou seja, apresenta um átomo de carbono e dois de oxigênio.

Ciclo do carbono

O ciclo do carbono inicia-se com a fixação desse elemento pelos seres autotróficos, principalmente por meio da fotossíntese.

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O gás carbônico faz parte do processo da fotossíntese e da respiração das plantas (Foto: depositphotos)

Nesse processo, o carbono das moléculas de CO2 do meio é usado para a síntese de moléculas orgânicas que ficam disponíveis para os produtores e, ao longo da cadeia alimentar, para os consumidores e decompositores.

O CO2 retorna para o ambiente pela respiração celular e pelos diferentes processos de degradação da matéria orgânica. Além disso, retorna também pela queima de combustíveis fósseis e pelas queimadas das plantas. O ciclo do carbono está representado de forma reduzida abaixo:

O ciclo do carbono e as mudanças climáticas

Quando falamos em ciclo do carbono, devemos entender que há o ciclo recente, em que o carbono é fixado por fotossíntese e liberado pela respiração dos seres atuais, e há o ciclo mais longo, que envolve o uso de reservas de carbono de períodos geológicos passados, armazenado nos combustíveis fósseis.

Com a queima desses combustíveis, vem sendo introduzida na atmosfera uma quantidade maior de carbono, que não faz parte naturalmente do ciclo recente.

O aumento do teor de CO2 na atmosfera atual relaciona-se não apenas com a queima de combustíveis fósseis, mas também com o desmatamento, com as queimadas e com a poluição das águas.

Quando árvores são derrubadas, a fixação do CO2 pela fotossíntese dessas plantas deixa de ocorrer. A poluição das águas pode reduzir ou eliminar populações de seres fotossintetizantes, o que também reduz a absorção de CO2 do ambiente.

Já o fogo das queimadas libera o carbono da matéria orgânica muito mais rapidamente do que nos processos biológicos e em uma quantidade maior do que é possível ser aproveitado pela fotossíntese das plantas remanescentes em curto prazo.

Em função desses fatores principais, está havendo elevação do teor de CO2 na atmosfera, favorecendo o aumento da temperatura ambiente por efeito estufa, que vem preocupando em função das alterações ambientais que já estão ocorrendo.

Assim, entender os processos dinâmicos dos ecossistemas é fundamental nas medidas de controle, visando à preservação da vida.

O gás carbônico e o efeito estufa

A luz solar é a principal fonte de energia para a Terra. Parte da radiação solar que chega à atmosfera volta para o espaço, refletida principalmente pelas nuvens. A luz solar que atinge a superfície terrestre é em grande parte absorvida pelo solo, pela água e pelos seres vivos.

Essas superfícies aquecidas emitem de volta para a atmosfera radiação infravermelha, sendo a maior parte dela absorvida pelos gases do efeito estufa. A atmosfera impede, assim, que o calor se dissipe completamente, evitando o resfriamento da Terra. Só pequena quantidade da radiação infravermelha retorna para o espaço.

Fenômeno semelhante ocorre em uma estufa: o vidro da estufa é transparente à energia luminosa do sol; essa energia é absorvida pelas plantas e pelo solo e rerradiada como infravermelho; o vidro retém parte desses raios dentro da estufa.

Conhecendo-se a importância da atmosfera para o equilíbrio térmico da Terra, pode-se supor que a modificação em sua composição pode afetar a vida no planeta.

O aumento da concentração de CO2 na atmosfera, decorrente da queima de combustíveis fósseis (como gasolina e óleo diesel), pode provocar elevação da temperatura média, pois esse gás acentua o efeito estufa. Esse processo é conhecido como aquecimento global.

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Esse esquema mostra como ocorrem a entrada e saída da luz solar na Terra (Foto: depositphotos)

O aquecimento global

Em 2015, a concentração de gás carbônico na atmosfera ultrapassou, pela primeira vez (nos últimos milhões de anos), a marca de 400 partes por milhão (ppm) em escala global.

Essa marca é vista por muitas pessoas como um limite emblemático do fracasso dos esforços globais em controlar as emissões desse gás na atmosfera, tido como o principal responsável pelo aquecimento e pelas mudanças climáticas.

Antes da Revolução Industrial, no século XVIII, a concentração de CO2 na atmosfera era de aproximadamente 280 ppm.

Poluição do ar

A poluição do ar pode ser causada pelo aumento da quantidade de gás carbônico, que acentua o efeito estufa causando o aquecimento global, e pela introdução de partículas que ficam em suspensão no ar.

Além disso, há também a introdução de outros gases poluentes. Entre eles, merecem destaque monóxido de carbono (CO), dióxido de enxofre (SO2), ozônio (O3), dióxido de nitrogênio (NO2) e hidrocarbonetos, como o metano (CH4).

Um dos principais agentes poluidores da atmosfera é o motor a explosão dos veículos automotores. Quando a queima do combustível é completa, libera dióxido de carbono (CO2), mas a combustão incompleta libera monóxido de carbono (CO) e fuligem.

Os motores a explosão não são os únicos agentes poluidores da atmosfera. Indústrias siderúrgicas e queimadas de florestas também são importantes fontes de poluentes.

Gás carbônico pode matar?

Como vimos, o gás carbônico faz parte do processo da fotossíntese e da respiração. O que realmente pode matar é a inalação do monóxido de carbono (CO).

O monóxido de carbono é um gás extremamente perigoso, inodoro, que se mistura ao ar e acaba sendo inspirado também. Ao passar para o sangue, associa-se à hemoglobina, pigmento vermelho do sangue e principal responsável pelo transporte de oxigênio em nosso corpo.

A união do CO com a hemoglobina, no entanto, forma um composto relativamente estável: a carboxi-hemoglobina. A hemoglobina, associada ao monóxido de carbono, não pode transportar oxigênio, causando um tipo de asfixia que pode comprometer a vida.

É sempre necessário extremo cuidado com os gases liberados por veículos parados com o motor em funcionamento em garagens, túneis e outros lugares onde a ventilação é limitada.

Referências

MARTINS, Claudia Rocha et al. “Ciclos globais de carbono, nitrogênio e enxofre“. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, n. 5, p. 28-41, 2003.

FEARNSIDE, Phillipe. “Efeitos de uso de terra e manejo florestal no ciclo de carbono na Amazônia brasileira“. Causas e dinâmica do desmatamento na Amazônia. Brasília, DF, Brasil: Ministério do Meio Ambiente, p. 173-196, 2001.

Sobre o autor

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Natália Duque é Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.