Tema 5. Efectes de l'home sobre el cicle i flux de materials a l'ecosfera
5.6. L'atmosfera terrestre: un fluid modelat per la vida
L'atmosfera terrestre és un fluid de composició particular si el comparem amb les composicions de l'atmosfera d'altres planetes.
| Composició de les atmosferes (%) | |||||
|
.
|
Venus
|
Terra primitiva
|
Terra actual
|
Mart
|
Tità
|
|
CO2
|
98
|
98
|
0,03
|
95
|
—
|
|
N2
|
1,9
|
1,9
|
79
|
2,7
|
82
|
|
Ar
|
—
|
—
|
+
|
+
|
12
|
|
CH4
|
—
|
—
|
+
|
+
|
6
|
|
O2
|
+
|
+
|
2,1
|
0,13
|
—
|
|
T (ºC)
|
477
|
290
|
13
|
-53
|
-176
|
Destaca en ella la presència d'oxigen i nitrogen en grans quantitats i la poca quantitat de CO2. L'explicació d'aquesta diferència rau precisament en la vida, en el fet que la Terra és una ecosfera. La Terra primitiva, en equilibri del que caldria esperar de la seva composició quan es va originar, tenia una gran proporció de CO2 i la seva temperatura (relacionada amb la distància al Sol) era de centenars de graus centígrads, incompatible amb la vida tal com avui la coneixem (seria més aviat similar a Venus). El canvi es produeix degut precisament a la fotosíntesi i a la producció d'oxigen per part de microorganismes marins al llarg de milions d'anys, que es va anar acumulant a l'atmosfera. L'oxigen és un gas molt reactiu i, en condicions d'equilibri, aniria desapareixent de l'atmosfera. Si hi és present és gràcies a l'aportació constant que en fa la biosfera, els productors primaris. La concentració d'oxigen es manté més o menys constant pel consum que en fan els organismes a la respiració. El fet que hi hagi tant d'oxigen a l'atmosfera fa que aquesta sigui molt reactiva i és l'origen i la solució de molts dels problemes que nosaltres coneixem com a contaminació.
L'atmosfera terrestre és una capa relativament ampla que cobreix tota la Terra i s'estén fins a més de trenta quilòmetres més enllà de la superfície terrestre, tot i que la part més activa i reactiva són els primers deu quilòmetres, el que coneixem com a troposfera.
|
L'aire en aquesta capa va disminuint de densitat a mesura que ens allunyem de la Terra. Es ben conegut que els alpinistes en les ascensions als pics més alts necessiten ajudar-se de bombones d'oxigen ja que la quantitat total d'aquest és menor en alçada i no es pot respirar bé.
La barreja de l'atmosfera no és instantània i no es produeix una barreja total fins al cap d'un any, és a dir que una molècula de diòxid de carboni emesa a Barcelona, si no pateix cap transformació, té una probabilitat alta, després d'un any, de tornar a passar per Barcelona.
La barreja és més activa en els primers quilòmetres i més lenta a les parts més altes. A la capa límit (el primer quilòmetre) la barreja és ràpida (hores) mentre que a la vertical immediata de tota la troposfera la barreja pot trigar fins a un mes (depenent de les condicions climàtiques). Entre la troposfera i l'estratosfera hi ha una densitat que fa difícil la barreja i els diferents gasos poden trigar molts anys en traspassar-la i resten retinguts a l'estratosfera uns quants anys. Això és l'origen d'alguns problemes ben coneguts com la destrucció de la capa d'ozó.
Aquestes diferències en la barreja permeten entendre que els problemes de contaminació són diferents segons l'escala:
|
Local |
A la capa límit, els processos i les reaccions entre molècules són molt ràpids i en fan desaparèixer unes i aparèixer altres. Provoquen la contaminació en punts concrets, especialment a les ciutats. Per exemple, l'smog fotoquímic. |
|
Regional |
Les substàncies emeses a l'atmosfera en suficient quantitat per barrejar-se a tota la troposfera i que no pateixen canvis ràpids, poden provocar problemes a zones allunyades del focus emissor, a varis centenars o milers de quilòmetres. L'exemple més clar és la pluja àcida. |
|
Global |
Quan una molècula té un temps llarg de permanència a l'atmosfera, els problemes que pot generar poden afectar a tota l'ecosfera. L'exemple més paradigmàtic és el canvi climàtic. |
 |
 |
 |