Evolução da Atmosfera Terrestre

       A Terra tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Ao longo desse tempo o planeta passou por diversas transformações e o mesmo ocorreu com a atmosfera terrestre que não apresentava a mesma composição química atual. Entendendo as marcas deixadas pelas transformações do nosso planeta através da química, da geologia e da biologia é que poderemos reconstituir a atmosfera primitiva de modo a avaliar sua magnitude e transformações.
       A atmosfera terrestre vivenciou conseqüências sofridas pelas mudanças para a manutenção da vida na Terra. Há aproximadamente 3,5 bilhões de anos o planeta passou por um processo importante que foi o aparecimento de vida na Terra, que acarretou uma série de desequilíbrios na atmosfera. Nesse período, a atmosfera possuía características redutoras com uma crosta castigada por altas doses de radiação UV (ultravioleta) e rica em hidrogênio, metano e amônia. A intensa radiação solar promovia a transformação do metano e da amônia a nitrogênio e dióxido de carbono através de processos fotoquímicos (Jardim, 2001).

Composição química em alguns planetas do Sistema Solar (%) (Jardim,2001).
Gás Vênus Marte Terra Terra*
CO2 96,5 95 0,035 98
N2 3,5 2,7 79 1,9
O2 Traços 0,13 21 traços
Argônio Traços 1,6 1,0 0,1
*Composição provável antes do aparecimento da vida no planeta.

       Através das diversas marcas encontradas na crosta terrestre podemos notar a evolução da vida na Terra. Isso pode ser visto por meio de uma análise geoquímica de rochas, meteoritos e fósseis dos organismos que habitaram a Terra.
       Foram encontradas na Groelândia as rochas mais antigas com 3,8 bilhões de anos, essas rochas são sedimentos carbonáticos. Elas mostram a provável evidência de vida na Terra. Antes acreditava-se que a vida na Terra era algo improvável porque a crosta terrestre era constantemente bombardeada por meteoritos. Essas rochas são pobres de 13C em relação ao 12C, o que é indicativo de atividade biológica.
       Do Lago Superior, na América do Norte, surgiram os primeiros fósseis com organismos multicelulares com dois bilhões de anos. As primeiras evidências de proteção ao oxigênio e à fotooxidação em cianofíceas foram encontradas nesses fósseis.
       A atmosfera primitiva possuía características bastante redutoras, assim a biomassa era gerada pelo processo de fermentação. Esse processo ocorre ainda nos dias atuais em alguns sistemas biológicos.
       Quando os organismos passaram a realizar a fotossíntese há aproximadamente dois bilhões de anos, a atmosfera passou pelo seu momento mais crítico, pois o ambiente era bastante redutor. Conforme a equação abaixo, na fotossíntese, a biomassa é produzida na presença de luz solar e água:


       A fotossíntese fornece 16 vezes mais energia aos organismos do que a fermentação, por essa razão surgiram os organismos fotossintéticos. Os organismos que habitavam a Terra não poderiam sobreviver em uma atmosfera rica em O2, porque é um forte agente oxidante. Portanto, eles tinham que se proteger do oxigênio; seja pela adaptação bioquímica de seus organismos, evitando a exposição do mesmo, ou ambos, pois até então esse agente era virtualmente inexistente na atmosfera terrestre.
        Sabendo que a radiação UV que atingia a crosta terrestre era intensa e fortemente energética, há dois bilhões de anos,o excesso de O2 era fotoquimicamente transformado em O3 conforme mostrado nas reações abaixo:



        Assim, a atmosfera transformou-se num ambiente duplamente oxidante devido a essas reações, quando além do oxigênio, havia também ozônio na baixa troposfera. Hoje o mesmo ocorre na estratosfera. Os organismos fermentativos e facultativos, buscavam proteção longe do ambiente tóxico, essa proteção era encontrada nos oceanos, onde o O3 é pouco solúvel e a radiação UV penetra apenas nos primeiros centímetros.
        Para que os organismos, e recentemente o homem pudessem se adaptar ao maior impacto ambiental sofrido pela Terra, que foi a mudança de uma atmosfera redutora para a que vivemos hoje com 21% de oxigênio foram necessários mais de um bilhão de anos.
        A atmosfera terrestre já passou por diversos processos químicos. É importante saber que independentemente da espécie é preciso um tempo para que haja uma perfeita adaptação de qualquer espécie viva às novas condições ambientais. Houve uma mudança apreciável de alguns gases minoritários presentes na nossa atmosfera graças a intervenção do homem há 150 anos. Esses gases mesmo sendo minoritários possuem funções quimicamente importantes na atmosfera. Alguns são causadores do efeito estufa, outros destróem a camada de ozônio e alguns dos CFCs (clorofluorcarbonos) apresentam ambas propriedades com altíssima intensidade.

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