Laboratório - Efeito Estufa: "Vilão" ou "Mocinho"?

Esse foi o tema de nossa última aula de laboratório quando aprendemos brincando o que é o efeito estufa. O objetivo era responder a pergunta:  "Efeito Estufa: Qual é a sua?".

Atualmente muito se fala sobre efeito estufa devido aos indícios de aquecimento global.  Mas saiba desde já que esses são fenômenos distintos, e como digo para meus pequenos, "uma coisa é uma coisa, outra coisa é outra coisa!".

Essa aula complementou as aulas "teóricas" que as turmas tiveram em sala com as professoras Chris e Marion. Apesar de didaticamente simples,  a interação dos pequenos com o experimentos que fizemos permitiu uma aprendizagem muito significativa para todos!

Para comprovar isso peço a vocês, meus pequenos cientistas, que vivenciaram essa aula, para registrem aqui no blog o que voces aprenderam!  

Essa aula foi planejada seguindo a dica de um grande amigo - ele dizia algo do tipo "Faça de maneira simples, mas não seja simplório" (Albert Einstein).

Preparados??

Quase diariamente ouvimos notícias sobre o Efeito Estufa e o Aquecimento Global. De fato há uma relação entre eles, mas te garanto que não é essa que falam!

Uma das maneiras para compeender essa relação corretamente é Olhar para o Céu! Principalmente para nossa atmosfera e para a de outros planetas. E foi assim que a aula começou...

Considere dois planetas: UM COM atmosfera e OUTRO SEM. Tem idéia de quem podem ser eles? 

(Tempo para pensar...)

Isso! Provavelmente você acertou: a Terra é um dos planetas do sistema solar que possui uma atmosfera (para nossa "sorte"!).  Mas poderia ser Vênus, Saturno ou Urano. O outro pode ser .... Marte, Mercúrio, Plutão (provavelmente). Vamos escolher Marte, por exemplo, pois apesar de ter uma atmosfera, é  muito "fininha", quase inesistente. Portanto o que acontece por lá é bem diferente daqui... veja uma imagem deles para ter uma idéia de seu tamanho:

Uma vez escolhidos, o próximo passo é entender o que a atmosfera faz a um planeta. Essa pergunta é aparentemente complicada de responder... mas vamos uma coisa de cada vez! Iniciaremos com o mais simples: 

1) O que é a Atmosfera? Do que ela é feita?

A atmosfera é a camada gasosa que envolve um planeta. Ela é uma mistura de vários gases diferentes. No caso da Terra, os principais gases são Nitrogênio, Oxigênio e - talvez o mais importante - Água! Há outros gases, como os famosos gas carbônico, e o metano...

Bem, isso é o que você ouve em todo lugar... o que ninguem fala e (mais importante) comprende, é a relação das quantidades desses gases em nossa atmosfera: o Nitrogênio (N2) representa 77% de todos os gases que a compõem; o Oxigênio (O2) representa 21% ... a água (líquida e gasosa) representa  1% dos gases... parece pouco?? Então saiba que todos os outros gases equivalem a menos do que a porção de água - o Gas Carbônico (CO2), por exemplo, equivale a  0,039% de nossa atmosfera!!   O Metano  (CH4) representa 0,0002%...

Veja na foto abaixo como essa mistura de gases foi representada com a turma do 5ª A:

 

Permitam-me aqui chamar didaticamente essas pequenas porções de "pequenas sujeirinhas" na atmosfera... (guarde essa idéia pois vou usá-la adiante...).

Nesse momento você leitor consegue perceber que existe muito mais água na atmosfera do que "poluentes" ,como o gas carbônico, certo? Mas onde ela está?    A parte mais perceptível está na forma de núvens!   

2) Fazendo Nuvens dem laboratório

Como todo bom físico e cientista de plantão, sempre temos alguns "truques" - um dos mais legais é como fabricar núvens!

Meus jovens cientistas do 5ºano já sabe que nuvens não são de algodão: são formada por água, em seus 3 estados físicos, mas principalmente no estado de vapor (SIM, na núvem tem gelo!), como o vapor que se forma ao tomar banho, por exemplo. Esse vampor fica se mexendo em seu banheiro, como as núvens do céu... em alguns momentos elas condensam, grudam, em alguma superfície (como a do espelho ou do box) e ai viram gotinhas - assim como a chuva!

LEIA DE NOVO o que falei acima: para uma núvem se formar devemos ter alguma coisa para que o vapor "grude" (ou se condense). Lembra daquela "sujeirinha da atmosfera" que falei antes? SIM! As pequenas porçoes de outros gases na atmosfera servem como fixadores para a agua, que se agregam e fazem a núvem crescer!   (claro que não são todas... algumas delas adoram água, e atraem as gotículas de agua - essas partículas são chamadas  tecnicamente de núcleos de acresção).

Para entender a proxima etapa devemos compreende como as núvens se formam e o que elas fazem com o planeta. Para isso, precisamos de núvens... 

Ai vai a lista de material para sua nuvem doméstica e particular!   SIM - podemos fabricar núvens!!!!

1 garrafa pet (qualquer tamanho), agua, papel e fósforo

Faça assim: coloque água um pouco menos da metade da garrafa. Sua garrafa terá uma boa amostra de ar (atmosfera) e água (líquida, como na superfície). Acrescente agora um pouco de "outros gases" queimando um papel dentro da garrafa de forma a aprisionar a fumaça da queima (a fumaça é basicamente CO2).  Agora tampe bem a garrafa e a aperte com força várias vezes seguidas ... o que você vê formar dentro da garrafa??

(eu é que não vou falar... faça ai e depois me fala!!! Quem fez descreve ai o que acontece...)

Didáticamente a garrafa faz o papel da atmosfera aprisionada ao redor do planeta pela Gravidade (mas calma ai: a gravidade é assunto de outro post, ok?!?!?!). 

Veja a grande núvem formada por meus pequenos cientistas do 5ª A:

Complemento aqui que núvens de verdade se formam entre 2000m e 5000 m de altitude, na camada mais baixa da atmosfera - a Troposfera -  pois é nessa região que concentra-se grande parte da água e das "sugeirinhas" da atmosfera.

E o que as núvens fazem ao planeta?

O tão famoso EFEITO ESTUFA!

3) Simulando o efeito estufa

Para sentirmos o que é o efeito estufa, analisamos o que acontece com os planetas escolhidos no início da aula quando sofrem a ação do Sol. Para isso, representamos o Sol como uma lampada acessa, planeta sem atmosfera como nossa mão e o planeta com atmosfera com a outra mão dentro de um saco plástico.

Ao aproximar os planetas (nossas maõs) do Sol (lâmpada), notamos que....

(alguem pode dizer ai??)

Faça antes para sentir o que meus pequenos sentiram... Veja ao lado como fizemos isso na aula:

Tempo pra fazer!!

......

Tá bom, eu digo o que meus pequenos já experimentaram: o SEM atmosfera esquenta mais rápido, mas quando o tiramos de perto do Sol, esfria bem mais rápido também!  Já o planeta COM atmosfera mantêm sua temperatura depois de ter sido retirado de perto do Sol. 

E o que isso significa?

De alguma forma, a atmosfera aprisionou o calor do Sol no planeta - e isso é o Efeito Estufa! É o simples processo de reter calor em um planeta! E a grande responsável por isso é a atmosfera, pois nela encontramos.... núvens, formada por .... AGUA!    Ao lado está a prova!

Demonstrei utilizando essa sequência didática que o efeito estufa na Terra está relacionado com a grande quantidade de água em nossa baixa atmosfera (que é o conceito científico correto!).

Ah, esqueci de falar: como a atmosfera aprisionou calor?

Simples: olhe o que se formou dentro de nossa atmosfera de laboratório (a sacola e na sua mão - veja as fotos de novo....): SIM, vapor de água, devido a evaporação com o calor do Sol. Uma boa parte do calor do Sol ficou aprisionado no vapor.

(claro que o processo tem bem mais detalhes técnicos envolvidos, mas permitam-me simplificar a explicação ao pequenos dessa foram... tudo a seu tempo!)

4)Efeito Estufa é uma coisa boa ou ruim?

Creio que a esse ponto você já pode tirar suas  conclusões...

Mas só para ter certeza, o efeito estufa é essencial para a vida pois sem ele não seria possível haver água liquida na superfície de nosso planeta! Marte tem muita água, mas está congelada a alguns metros abaixo da superfície do planeta.

Sendo assim o efeito estufa é....

(você completa...)

5) E o aquecimento global?

Bem, essa é a parte que não é bem o que falam por ai... 

O Efeito estufa mantêm a temperatura de nosso planeta em torno dos 18ºC. Em Vênus, sua atmosfera é riquíssima em CO2, e o efeito estufa lá é bem mais intenso: é o planeta mais quente do sistema solar, mesmo estando mais longe do Sol do que nós - a temperatura média do planeta está em torno de 440ºC!  Abaixo vai um esquema com a diferença entre essas duas atmosfeas ao receber a energia (Luz) do Sol:

Claro que a Terra não vai chegar nesse ponto, mas o aumento de partículas poluentes (ricas em carbono, que é um material que "retem muito calor") pode aumentar e muito o aprisionamento de calor na atmosfera, assim como o vapor faz. A consequência: a temperatura do planeta pode subir, causando vários estragos pelo globo.

Aproveito para mostar ao lado um comparativo da temperatura de alguns planetas... 

Quem é o grande responsável por isso? Dizem que é o homem, os paises ricos, as erupções solares.... na realidade, ninguem sabe dizer quem é o grande resonsável pois a Terra é um planeta vivo, e tudo está interligado... O que sabemos é que temos sim certa parcela de culpa, e obrigação de mudar certos hábitos para diminuir a emissão de poluentes (seja pela emissao de veículos, fábricas, de grandes pastos de gado, de alagamentos para construção de usinas hidrelétricas, pela queima de combustiveis fósseis .....)

(Cabe aqui um momento para um raciocínio físico: se a temperatura subir, teremos mais evaporação, e mais nuvens.  Elas por sua vez, bloqueiam a incidência de luz solar na superfície, que esfria a superficie e diminui a evaporação.... entende a complexidade ?  Leia o infográfico do jornal Zero Hora abaixo - clique na imagem para ampliar)

6) Resumindo...

Se eu reproduzi corretamente nosso raciocínio da aula, você deve ter percebido que o efeito estufa é algo fundamental para a manutenção da vida pois ele mantem a temperatura média do planeta a níveis que permitem a água existir em seu estado líquido.

Esse é um processo físico natural de todo planeta que possui atmosfera, alguns de forma mais intensa do que outros (como é o caso de Vênus se comparado a Terra).

O efeito estufa pode ser intensificado quando despejamos particulas que "guardam calor" na atmosfera, como o Gas carbônico e o Metano. Isso pode gerar um aquecimento de todo o planeta, provocado pelo homem.

Simples assim...