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Trocas de gases entre o ar e o mar

Os movimentos dos gases ocorrem em ambos os sentidos, da atmosfera para os oceanos e vice-versa. Os mais importantes factores que influenciam as trocas dos gases são a diferença nas concentrações destes gases entre a atmosfera e os oceanos e a velocidade de vento. Até ao momento, não se conhecem todos os factores que controlam estes movimentos através da superfície da água. Como já se sabe o suficiente acerca destas trocas, torna-se fácil determinar como são importantes estas trocas entre o ar e o mar para o nosso clima e qual é a qualidade de ar que se respira.

O impacto do dióxido de carbono (CO₂) no nosso clima depende dos níveis deste gás presentes na atmosfera. Cerca de um terço do dióxido de carbono produzido através da queima de combustíveis fósseis é transferido através da superfície da água do mar para os oceanos. Ao remover o dióxido de carbono da atmosfera, reduz-se o impacto do aquecimento global. Acima da maior parte dos oceanos, o movimento do dióxido de carbono é do ar para o mar. Porquê que o movimento é geralmente neste sentido? Ambos os processos físico e biológico ocorrem na água do mar o que permite aos oceanos apanhar e aprisionar o dióxido de carbono. 

Uma vez na água do mar, o dióxido de carbono reage com os iões de carbonato (CO₃^2-) presentes para formar o carbonato de hidrogénio (HCO₃^-). Esta reacção permite a entrada, a partir da atmosfera, de mais dióxido de carbono.

Para além desta remoção física, o dióxido de carbono é utilizado biologicamente através da fotossíntese durante o crescimento do fitoplâncton e convertido em material vegetal.

Ao contrário do dióxido de carbono, existem outros gases que se movimentam no sentido oposto, do mar para a atmosfera. Gases climaticamente importantes como o sulfureto de dimetilo (DMS) e iodeto de metilo (CH₃I) são produzidos nos oceanos mas só influenciam o clima uma vez na atmosfera. Como as concentrações destes dois gases são sempre baixas em comparação com os seus níveis na água do mar, eles tendem a movimentar-se do mar para a atmosfera.

Sabemos que as trocas de gases entre o mar e a atmosfera apresentam uma forte dependência da velocidade do vento. Geralmente, mais forte for a velocidade do vento mais trocas de gases poderão ocorrer. Uma das razões explicativas desta relação reside no facto de que altas velocidades do vento produzem vagas mais altas e, por consequência, maior turbulência e mais rugosidade da superfície da água.

Quando as vagas rebentam, introduzem biliões de bolhas dentro da superfície da água. Estas bolhas transferem gases da atmosfera para da água. Esta mistura adicional ajuda alguns gases a escapar da água para a atmosfera.

Quando as bolhas sobem através da água e atingem a superfície, rebentam e lançam água do mar para o ar. Quando este jacto de bolhas sobe, parte-se em pequenas gotículas. Esta água das gotículas acaba por evaporar e deixar os aerossóis e, assim, forma-se o sal. Desta maneira, biliões de toneladas de sal entram na atmosfera. Uma pequena percentagem deste sal acaba por cair para o mar, mas uma grande parte deste sal é transportada para terra. Estes aerossóis são partículas muito importantes na atmosfera, não só dispersam a luz solar de volta para o espaço e causando, assim, um arrefecimento directo do planeta, mas também agem como núcleos de condensação de nuvens e iniciam a formação destas nuvens. Isto representa o efeito indirecto do arrefecimento da Terra.

2. Ilustração da subida das bolhas através da água do mar, a sua rebentação e libertação do sal marinho no ar. Autor: Lucinda Spokes.

A velocidade do vento não é o único factor que influencia as trocas de gases. Sabemos que a temperatura da água é também importante assim como a pluviosidade que pode aumentar as emissões de gases do oceano. A presença do gelo marítimo altera as trocas destes gases.

Como as trocas de gases dependem de uma variedade de factores ambientais, não se sabe, ainda de uma maneira concreta o que controla a transferência dos gases através da superfície do mar. Na maior parte das vezes os cientistas têm que trabalhar em condições extremamente desagradáveis e perigosas para poderem observar alguns processos explicativos destas trocas de gases.

About this page:

author: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
1. sci reviewer: Prof. Peter Liss - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
2. sci. reviewer: Dr. Phil Nightingale - Plymouth Marine Laboratory, Plymouth - U.K.
edu. reviewer:
last updated: 2003-10-29