Será que a Terra esteve sempre envolvida por uma atmosfera
com as características
que hoje apresenta?
Tanto o planeta Terra como a sua
atmosfera evoluíram ao longo dos
tempos.
O sistema solar, a que a Terra pertence, formou-se há cerca de 5 milhares de
milhões de anos e, presumivelmente a Terra foi formada a partir dos
produtos ejectados pelo Sol, essencialmente hidrogénio e hélio.
in Press, F. & Siever, R.
(1997)
A Terra quando foi
formada, há cerca de 4600
milhões de anos, era uma
bola de rocha em fusão.
Por a Terra não possuir gravidade suficiente, alguns gases como o
Hidrogénio, o Hélio e outros gases raros escaparam para o espaço.
Quando esta atmosfera arrefeceu, formou-se
uma crosta sólida no exterior da Terra.
A rocha em fusão muitas vezes irrompia através
da crosta muito fina, espalhando-se lava por
toda a sua superfície.
De acordo com a hipótese da desgaseificação, os gases
constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no
interior da Terra.
Como é que os gases
originados no Interior da
Terra terão atingido a superfície?
Os gases que teriam sido originados no interior
da Terra, atingiram a superfície através dos
vulcões
Desgaseificação Vulcânica.
Segundo o gráfico, a atmosfera
primitiva seria constituída
maioritariamente por azoto (N2),
vapor de água (H2O) e dióxido de
carbono (CO2), e
minoritariamente por amoníaco
(NH3), metano (CH4) e hidrogénio
(H2), libertados durante as intensas
erupções vulcânicas que
caracterizam este período.
Mais tarde, quando a Terra arrefeceu, o vapor de água condensou e
originou as chuvas que preencheram as crateras existentes na crusta,
formando os oceanos.
A precipitação retirou da atmosfera grande parte do dióxido de carbono
que se dissolveu na água dos recém – formados oceanos e reagiu com as
rochas existentes para formar carbonatos constituintes das rochas
sedimentares
O
O
H
O
H
H
H
H
O
H
O O
A Hipótese de Dissociação Química, tentou explicar
quimicamente quais os fenómenos que teriam
transformado a atmosfera primitiva na nossa atmosfera
actual.
•Por acção da radiacção solar mais energética, o metano e o amoníaco
foram, em grande parte, quimicamente destruídos, formando hidrogénio,
que escapou para o espaço, e moléculas mais complexas. Estas moléculas
terão sido arrastadas pelas chuvas e, mais tarde, terão participado na
formação dos primeiros organismos vivos.
•Por acção das radiacções ultravioletas solares ocorreu a fotodissociação de
algumas moléculas de água, com formação de hidrogénio e oxigénio
Segundo dados mais recentes, verificou-se que a atmosfera primitiva
deveria conter CO2 e N2 em elevadas quantidades e vestígios de CH4,
NH3, SO2 e HCl. Com o decorrer dos tempos, a atmosfera teria
evoluído para a composição que apresenta na actualidade.
Nos oceanos, após uma série de reacções químicas entre os constituintes
da atmosfera primitiva e por acção da radiação solar e do calor existente,
deu-se a primeira eclosão de vida: surgiram as primeiras bactérias e as
algas, as cianobactérias, com a capacidade para iniciar a actividade
fotossintética.
in Oliveira et al. (1999)
A partir de determinada altura, os oceanos perderam a capacidade de
fixar todo o oxigénio molecular resultante da fotossíntese, começando
este a dissipar-se para a atmosfera. Passou-se assim de uma atmosfera
anaeróbia (sem oxigénio) para uma aeróbia (com oxigénio).
Há cerca de 2100
milhões de anos:
• Já só havia vestígios de dióxido de carbono e de vapor
de água na atmosfera
• O oxigénio (O2) começou a libertar-se para a atmosfera
• O azoto (N2) continuou a ser o componente principal da
atmosfera terrestre
Composição da atmosfera actual
Importância de alguns dos constituintes da
atmosfera
 Oxigénio (O2)
intervém no processo da respiração
permite a formação da camada protectora de ozono (O3)
 Azoto (N2)
gás inerte em maior quantidade na atmosfera
moderador do poder oxidante da atmosfera, pois as moléculas de oxigénio são muito reactivas
Incorpora-se na matéria orgânica sob a forma de compostos azotados, produzidos por certas
bactérias, que são absorvidos pelas plantas e, mais tarde ingeridos pelos animais.
 Dióxido de carbono (CO2) e vapor de água (H2O)
fundamentais no processo da fotossíntese
funcionam como reguladores climáticos
Efeito de estufa
Sabe-se que o Ozono (O3) constitui uma das camadas
da atmosfera actual que é essencial para a vida na Terra.
Tendo em atenção que 4 O2
2 O3 + O2, formula
uma hipótese explicativa para o aparecimento desta camada.
A camada do ozono tem a
particularidade de filtrar e, deste modo,
proteger a superfície terrestre das
radiações ultravioletas.
A partir daí, os organismos
subaquáticos puderam sair
da água e povoar as terras
emersas, desenvolvendo
adaptações aos novos
ambientes que foram
inevitavelmente ocupando.
A camada de ozono e a elevada
concentração de dióxido de carbono
provocaram também um aumento de
temperatura do planeta, resultante do
efeito de estufa, fundamental para a
existência de vida.
Por um lado, foi a vida (os primeiros organismos fotossintéticos) que permitiu
a evolução da atmosfera.
Em contrapartida, foi a evolução da atmosfera (nomeadamente, existência de
oxigénio livre e a constituição da camada de ozono) que permitiu que a vida
– biosfera – evoluísse.
•A sua Massa, que lhe proporcionou uma gravidade suficiente para
conservar uma atmosfera.
•A sua distância do Sol, que permitiu a existência de uma temperatura
média amena e a existência de água no estado líquido.
QUANDO ….
a velocidade de lançamento de gases para a atmosfera
é superior
à velocidade de retirada dos mesmos gases da
atmosfera
os gases vestigiais tornam-se poluentes
CO2 CO NOx SO2 CFC O3
Causas
naturais
antropogénicas
Causas Naturais
Vulcões
SO2
CO
Biosfera
H2S
CH4
Causas Antropogénicas
Indústrias
CFC SO2
Circulação automóvel
NOX CO2
O3
CO
Produção
energia eléctrica
CO
CO2
Desflorestação
CO2
Incêndios
CO2
CO
SO2
Agricultura
NOX CH4
• Agravamento do efeito de estufa
• Destruição da camada de ozono
CO2 CFC CH4 N2O
CFC
• Contribuição para as chuvas ácidas
• Smog (partículas em suspensão na atmosfera)
• Aparecimento do ozono junto ao solo
SO2 NO2
NOx SO2
NO2
Será que podemos afirmar que
existem compostos tóxicos?
Podemos dizer que não existem substâncias tóxicas
mas sim doses tóxicas.
Como se “mede” a toxicidade de uma
substância?
Os efeitos dos produtos tóxicos nos seres vivos não são fáceis de
qualificar e de quantificar
O modo como actuam nos organismos vivos varia de produto para
produto dependendo do tempo de exposição ao agente tóxico, da
dose e do modo como este entra no organismo dos seres afectados.
• DL50 (dose letal de um produto químico).
A DL50 é a quantidade de determinado produto químico
necessária para provocar a morte de 50% dos indivíduos
de uma determinada população amostra.
A dose letal exprime-se em miligramas do produto tóxico
por cada quilograma de massa corporal (mg/kg)
A DL50 varia de espécie para espécie!!!
Exemplo 1
• Produto : benzeno
• DL50 por via oral para ratos = 930 mg/kg
• Como interpretar:
se a 100 ratos se administrar, oralmente, 930 mg de
benzeno por cada kg da sua massa corporal, 50 desses
ratos morrerão
• A dose letal não dá nenhuma informação
sobre os efeitos tóxicos do produto abaixo
dessa dose. Mas, eles existem.
Exemplo 2
• DL50 de iodo (I2) por via oral para ratos = 14000 mg/kg
• DL50 de peróxido de hidrogénio (H2O2) por via oral para ratos =
2000 mg/kg
• Como interpretar:
É necessário mais iodo do que peróxido de hidrogénio para matar 50
% de uma dada população de ratos.
O iodo é menos tóxico que o peróxido de hidrogénio
Quanto menor for a dose letal,
mais venenoso é o produto testado
Exemplo 3
• DL50 de cafeína pura por via oral para ratos = 261 a 383 mg/kg
• DL50 de cafeína pura por via dermatológica para ratos > 2000
mg/kg
• Como interpretar:
A cafeína pura é menos tóxica quando esta entra no organismo por
via dermatológica, isto é, através da pele
A dose letal depende do modo de exposição
ao produto tóxico