O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) da UFSM é a sede da 1ª Campanha Ibero-Americana de Calibração e Intercomparação de Instrumentos para Medição de Ozônio Total e Radiação Solar Ultravioleta, realizada em colaboração com a Agência Estatal de Meteorologia (Aemet) da Espanha e a Organização Meteorológica Mundial (OMM). O encontro teve início no dia 19 de fevereiro e segue até sexta-feira (8), com a participação de aproximadamente 35 pessoas, incluindo alunos do curso de Meteorologia da UFSM, professores, pesquisadores nacionais e internacionais. 

Coordenado pela professora da UFSM e representante brasileira junto à Unep (órgão da ONU voltado à proteção do meio ambiente e à promoção do desenvolvimento sustentável) nas reuniões dos gerentes de pesquisa de ozônio (ORM - Ozone Research Managers) Damaris Kirsch Pinheiro, o evento reúne em Santa Maria pesquisadores da Argentina, Chile, Equador, Bolívia, Espanha, Portugal, Itália, Suíça e Alemanha, além de representantes de unidades do Inpe de São José dos Campos e Natal e da Universidade Federal do Oeste do Pará (Ufopa).

O espectrofotômetro Brewer, utilizado para aferição dos níveis de radiação ultravioleta e de ozônio na atmosfera, foi desenvolvido entre as décadas de 1970 e 1980, e necessita de calibrações frequentes. É justamente a forma correta de realizar esses ajustes que está sendo ensinada durante o evento, com divisão em três etapas: reparo e manutenção, formação prática e teórica sobre como realizar a calibração e, por fim, a calibração dos equipamentos.

No momento, a sede do Inpe na UFSM conta com 10 equipamentos (nove espectrômetros e um calibrador), trazidos pelos grupos do Chile, Argentina, Bolívia e Equador. Todos eles estão conectados à rede europeia de Brewers, a Eubrewnet. Um dos destaques desta campanha é justamente a integração dos resultados à rede, uma iniciativa desenvolvida pela Aemet que permite o monitoramento em tempo real da camada de ozônio e dos níveis de radiação ultravioleta em todo o mundo. 

A professora Damaris destaca que anteriormente os instrumentos eram calibrados de forma individual, o que gera um custo cerca de três vezes maior do que a calibração em conjunto. Outra vantagem são as três semanas para o ajuste de equipamentos, que normalmente é realizado em poucos dias. Isso deve melhorar também a precisão dos dados coletados, já que todos os equipamentos precisam estar ajustados de forma idêntica ao calibrador.

O que o espectrofotômetro Brewer mostra

Os dados obtidos pelos espectrofotômetros são de grande importância para o cotidiano e saúde pública da população, em especial a de países abaixo da Linha do Equador, que está sujeita a níveis mais altos de radiação ultravioleta. “A Organização Meteorológica Mundial recomenda que não se saia de casa em caso de radiação extrema, e a nossa região possui nível alto ou extremo seis meses ao ano”, destaca a pesquisadora. Como a alternativa de não sair de casa não é viável, é preciso investir na prevenção.

“Com o nível de radiação, é possível saber a proteção necessária, um protetor solar, roupa de manga, cobertura total e também o tempo de exposição ao sol, que pode ser 10 minutos, nulo ou até por horas, como em alguns dias do inverno”, completa. 

Francisco Raimundo da Silva, que conduz experimentos com ozônio desde 1979 e atua como pesquisador do Inpe de Natal, detalha que o tom da pele é outro elemento a ser considerado ao se falar sobre exposição à radiação solar. Independente da tonalidade, os raios ultravioletas causam danos, mas em peles mais claras, o tempo de exposição segura é menor, enquanto em peles mais escuras o período é maior. 

Outro dado que pode ser obtido pelo Brewer é a concentração de ozônio na atmosfera, que impacta diretamente na intensidade da radiação, já que atua como escudo contra os raios solares. Na década de 1980, foi constatado que a camada diminuía gradualmente por conta da alta emissão de clorofluorcarbonetos (CFCs), gases utilizados como líquidos de refrigeração.

Por meio do protocolo de Montreal, que entrou em vigor a partir de 1989, foi estabelecida uma redução gradual da emissão de CFCs até sua eliminação total, prevista para 2040. O tratado internacional conseguiu reverter a degradação da camada de ozônio, que já está recuperada em alguns lugares, como no Equador. No entanto, é preciso continuar o monitoramento para saber se ela retornará aos níveis anteriores aos da década de 80 no Brasil e no mundo. “Esse é um problema que foi compreendido, mas não foi resolvido e nem se resolverá tão cedo, já que os gases que emitimos décadas atrás ainda estão na atmosfera e alguns ficam mais de 100 anos. É extremamente importante mantermos as medidas de ozônio”, salienta Damaris.

No polo antártico, há um buraco na camada de ozônio que abre de forma cíclica em agosto e dura de dois a três meses. Essa abertura traz dois efeitos, chamados de primário e secundário. O efeito primário é o aumento da radiação ultravioleta sobre os locais que estão abaixo do buraco, como ao sul do Chile. Já o efeito secundário é causado por massas de ar que carregam o ar com pouco ozônio das áreas de efeito primário para outras regiões, como o Brasil. Com isso, a concentração de ozônio é reduzida e a radiação solar pode chegar a níveis extremos.

O monitoramento realizado pelo Brewer mostra a chegada dessas massas de ar com pouco ozônio e permite previsões sobre a sua chegada, sendo possível avisar a população sobre os períodos com alta radiação solar.

Parceria internacional para a manutenção dos equipamentos

Apesar da importância dos equipamentos, a questão financeira impedia que fossem regulados com a frequência correta. “Os instrumentos devem ser calibrados a cada dois ou três anos e aqui no Brasil estávamos há mais 10 anos sem nenhuma calibração”, afirma Damaris.

Para a realização do projeto, requerido pelo Ministério da Agricultura e da Pesca (Mapa), foi preciso captar recursos internacionais da Organização Meteorológica Mundial, do Fundo da Convenção de Viena e do Fundo Canadense de Brewers. Os espectrofotômetros brasileiros que não são do Inpe de Santa Maria irão retornar para a sede do Instituto em São José dos Campos, para as unidades de Natal e Cachoeira Paulista e para a Estação Comandante Ferraz, a base brasileira na Antártica. 

O Brewer é capaz de se manter em funcionamento sem a calibração. No entanto, esse processo é importante para recuperar dados anteriores do equipamento e garantir seu funcionamento correto.

A professora conta que a UFSM e o Inpe fecharam um acordo com a Agência Estatal de Meteorologia (Aemet), pelo qual a estatal espanhola vai realizar a calibração dos equipamentos no período recomendado de dois a três anos.

Francisco destaca a importância da iniciativa inédita. “É muito importante termos isso na América do Sul e conseguimos pela luta da Damaris como coordenadora. Adoro o pessoal daqui e sou suspeito para elogiar a estrutura, gostaria que mais atividades do Inpe fossem realizadas aqui”, relata o cientista, que trabalha com o espectrofotômetro Brewer desde 1992.

Texto: Bernardo Silva, estudante de Jornalismo e bolsista da Agência de Notícias
Fotos: Damaris Kirsch Pinheiro
Edição: Ricardo Bonfanti, jornalista

Conforme destaca a professora e coordenadora do Programa de Monitoramento de Ozônio da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Damaris Kirsch Pinheiro, a camada de ozônio está localizada em uma região da atmosfera - a estratosfera - que fica a aproximadamente 20 quilômetros da superfície da Terra. Descoberta no século 20, é uma região na qual existe uma maior quantidade de moléculas de ozônio (O³) - e essa camada é extremamente importante para a vida no planeta. Ela é responsável por filtrar cerca de 95% dos raios ultravioleta (UV) oriundos do sol, impedindo que a maior parte desses raios atinja a superfície terrestre.

“A camada de ozônio é um filtro natural da radiação ultravioleta. Ela bloqueia totalmente a ultravioleta C (UVC), que é a mais perigosa. Da ultravioleta B (UVB) passa uma partezinha, e é essa que causa vários problemas, como câncer de pele, catarata e, inclusive, interfere no crescimento das plantas. Também passa um pouco da radiação que chamamos de ultravioleta A. Essa, por outro lado, é benéfica, por isso a gente deve tomar sol”, explica Kirsch.

Cloro, Flúor e Carbono: os maiores vilões da camada de ozônio

A camada de ozônio tem um buraco que se localiza na Antártida e sua abertura varia de ano para ano, por ser fortemente influenciado por eventos climáticos na atmosfera. Normalmente, o buraco abre em meados de agosto e fecha entre outubro e novembro. Neste momento, ele se encontra aberto.

No ano passado, a área máxima do buraco foi de cerca de 24 milhões de km². Segundo a professora Damaris, ele varia bastante por conta das temperaturas da Antártida e porque a região tem muitas nuvens. “A tendência é ele diminuir. Se está mais frio lá e tem mais nuvens, tem mais destruição de ozônio. Se está uma temperatura mais quente, vai gerar menos destruição de ozônio, porque tem menos nuvens”, argumenta.

Além das mudanças climáticas, a abertura recorrente também é resultado da excessiva emissão de produtos químicos destruidores da camada usados durante grande parte do século 20, os chamados CFCs. Eles são gerados por aerossóis e aparelhos como refrigeradores de geladeiras e ares-condicionados. 

“O que está na atmosfera agora é o que foi lançado anos atrás. Os CFCs têm um tempo de residência na atmosfera muito longo, por isso ainda estão lá. A cada ano, eles começam a destruir a camada de ozônio de novo. O cloro que está lá vai continuar destruindo o ozônio ano que vem e no outro ano. Por isso, a gente espera que o buraco não abra mais lá pela década de 60 [do século 21], 2060 mais ou menos. São as previsões”, destaca Damaris.

Dados da ONU, de novembro de 2018, apontam uma recuperação da camada de ozônio, em partes da estratosfera, com taxas de 3% a 13%  por década desde 2000. O órgão considera que “o Protocolo de Montreal foi um dos acordos multilaterais mais bem-sucedidos da história”. Apesar disso, de acordo com a professora Damaris, após o protocolo ter proibido a fabricação de CFCs, foram criados gases substitutos. 

Primeiro, criaram-se os hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs). “Esse hidrogênio que foi adicionado evita que o cloro solte mais fácil da molécula, mas mesmo assim ainda tem cloro e esses gases ainda destroem o ozônio. O protocolo diz que esses gases podem existir até 2040, então foi feita uma corrida para substituir o substituto. Do CFC passou para o HCFC e do HCFC passou para o hidrofluorcarbonetos (HFC). Esse último não tem cloro, não destrói mais a camada de ozônio”, afirma. 

Os novos ares-condicionados e geladeiras são fabricados com novos produtos que não destroem o ozônio, mas causam aquecimento global, como é o caso dos HFCs. Segundo a professora Damaris, eles têm um poder de efeito estufa 12 mil vezes maior que os CFCs. Por conta disso, o protocolo de Montreal começou a monitorar a produção desses gases através da “Emenda Kigali”, que coloca os HFCs na lista de substâncias controladas.

Atualmente, já existem pesquisas com o objetivo de substituí-los. Segundo a ONU Meio Ambiente, as nações que ratificaram a emenda Kigali comprometem-se a reduzir em mais de 80% a produção e consumo desses gases. Se isso acontecer, será possível reduzir o aquecimento global futuro se houver uma diminuição de HFCs em cerca de 50% entre hoje e 2050.

Destruição da camada de ozônio resultaria na destruição da humanidade

De acordo com a ONU, recuperar a camada de ozônio pode prevenir até dois milhões de casos de câncer de pele por ano. Um mundo sem camada de ozônio seria um mundo em que os seres humanos desenvolveriam diversos problemas de saúde, como cataratas e sistemas imunológicos debilitados. As plantas e os animais também seriam afetados. Sem essa proteção natural, estaríamos expostos a uma intensa radiação ultravioleta destrutiva que emana do sol. 

“Na Antártida, por exemplo, houve uma redução do crio (camarão pequeno), que é a base da cadeia alimentar de toda vida marinha. Diminuindo a produção do crio - que tende a morrer com a radiação (do buraco sobre a Antártida) - diminui uma série de outras coisas, como a pesca, por exemplo”, destaca a professora Damaris. 

Apesar de a camada estar em recuperação, Damaris alerta que é preciso se manter vigilante: “Há poucos anos, houve emissões proibidas de CFC.  Ele é um gás muito barato, qualquer químico consegue produzi-lo. Por isso, se alguém chegar para consertar seu ar-condicionado e perguntar se você quer colocar um gás mais caro ou mais barato, é porque o mais barato é um CFC”.

Expediente:

Reportagem: Eloíze Moraes, acadêmica de Jornalismo e bolsista;

Design gráfico: Noam Wurzel, acadêmico de Desenho Industrial e bolsista;

Mídia social: Eloíze Moraes, acadêmica de Jornalismo e bolsista; Camilly Barros, acadêmica de Jornalismo e bolsista; Rebeca Kroll, acadêmica de Jornalismo e voluntária; e Gustavo Salin Nuh, acadêmico de Jornalismo e voluntário;

Edição de Produção: Samara Wobeto, acadêmica de Jornalismo e bolsista;

Edição geral: Luciane Treulieb, jornalista;