quinta-feira, 30 de dezembro de 2010

Ozono com origem verde

Um estudo realizado por um grupo de investigadores da Universidade de Virgínia, nos Estados Unidos e publicado pela Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) em Maio de 2010, conclui que o kudzu (Pueraria montana), uma trepadeira leguminosa da família das ervilheiras e dos feijoeiros, pode contribuir de forma significativa para o aumento dos níveis de ozono na troposfera, principalmente nos meses de Verão.

A figura seguinte apresenta um kudzu “ em flor”, tirada no Japão (Crédito fotográfico: Myia/Wikipedia).


O kudzu, é uma trepadeira originária do Japão e sudeste da China. Foi introduzido nos Estados Unidos nos finais do século XIX como planta ornamental e fonte de forragem (material que serve para alimentação do gado). Também foi utilizada para retardar a erosão de solos agrícolas.

Actualmente o kudzu é considerado uma espécie invasiva particularmente agressiva nos Estados Unidos. Com uma grande capacidade de crescimento (pode crescer quase 20 metros num ano), invade facilmente qualquer tipo de terreno.

A figura seguinte apresenta um campo arborizado, quase todo invadido por kudzo, no Mississípi, Estados Unidos (Crédito fotográfico: Galen Parks Smith /Wikipedia).


Como todas as leguminosas o kudzu contribui para a fixação de azoto no solo. Esta capacidade é um dos factores responsáveis pelo seu crescimento agressivo. Mas este facto torna o kudzu indirectamente responsável pela produção de grandes quantidades de óxidos de azoto.

Para além disso o kudzu produz isopreno, um composto orgânico volátil (ou VOC) utilizado pela planta para protecção contra temperaturas excessivas e contra a acção nociva de espécies reactivas de oxigénio.

A reacção entre os óxidos de azoto (também referidos como NOx) com o isopreno leva à formação de ozono. A formação de ozono a partir destes reagentes é complexa envolvendo pelo menos um ciclo de reacções (ver o esquema da última figura) mas pode ser representada de forma simples, como na figura seguinte (Crédito: Aura/NASA).


O ozono é um gás com um papel extremamente importante na atmosfera. Forma uma camada protectora na estratosfera, a sensivelmente 30 km do solo terrestre que nos protege contra a acção perniciosa dos raios ultra violeta (UV). Mas na atmosfera, o ozono não se encontra apenas na estratosfera. Na troposfera, a camada da atmosfera mais próxima do solo, o ozono pode causar graves problemas de saúde a quem o respire.

Em geral os reagentes precursores do ozono troposférico são produzidos pela actuação humana, como os referidos na figura seguinte (Crédito: EPA). No entanto uma das maiores fontes de isopreno na Terra é natural: este composto orgânico é utilizado por muitas plantas (ver este artigo).


O ozono pode causar irritação dos olhos e é um agente mutagénico (factor físico ou químico que pode alterar o código genético de um indivíduo), podendo provocar cancro. Quando inspirado, o ozono causa irritação das vias respiratórias, dificultando a respiração. Pode também agravar problemas de asma e tornar as pessoas susceptíveis (sensíveis) a doenças respiratórias como a bronquite e a pneumonia. Na verdade exposições repetidas a níveis elevados de ozono podem provocar danos permanentes nos pulmões.

Manuel Lerdau, líder da equipa, refere que o kuzdu poderá ser responsável pelo aumento de até “50 por cento no número de dias de cada ano em que os níveis de ozono excedem o máximo recomendado pela Agencia de Protecção Ambiental [Norte-Americana] (EPA)”, pondo em causa os esforços feitos para a redução de ozono através do controlo de poluição feita pelos automóveis.

Uma última fotografia do kudzo invasor, desta vez uma casa coberto em Georgia, Estados Unidos (Crédito fotográfico: Shane A/Flickr).



Nota: A figura seguinte apresenta, de forma mais detalhada a formação de ozono a partir de óxidos de azoto (NOx) e de compostos orgânicos voláteis (VOCs). Os VOCs também podem dar origem a aerossóis orgânicos (SOA) (Crédito: autor desconhecido).

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