L’atmosfera és la capa gasosa que envolta la Terra. Està formada per una barreja de gasos denominada aire.

LA COMPOSICIÓ DE L’AIRE

La composició de l’aire és la següent:

• 78,1% de Nitrogen (N2)
• 20,9% d’Oxigen (O2)
• 0,93% d’Argó (Ar)
• 0,035% de Diòxid de carboni (CO2)
• 0,035% de neó, heli i altres gasos

NITROGEN

És un gas que a temperatura ambient no reacciona amb altres substàncies pel que no pot ser aprofitat per les plantes ni els animals, només alguns pocs microorganismes ho poden captar.

OXIGEN
És el gas que permet la respiració d’animals i plantes, és a dir és el gas que reacciona amb les molècules procedents dels aliments generant energia vital i CO2. A partir de l’oxigen (O2) es forma l’ozó (O3) que protegeix els organismes de les mutacions cancerígenes que provoquen els raigs ultraviolats.

ARGÓ, NEÓ I HELI

Són gasos que no reaccionen amb altres substàncies (són gasos nobles) per la qual cosa no influeixen en la vida dels organismes.

DIÃ’XID DE CARBONI
És el gas que capten les plantes per a produir la matèria orgànica mitjançant la fotosíntesi. També és el que desprenen animals i plantes al respirar i el que es produeix en incendis i combustions. Aquest gas permet l’entrada de les radiacions solars però no la sortida de la calor que desprenen les roques i l’aigua escalfada. A causa de aquest fenomen, anomenat efecte hivernacle, l’augment del CO2 produït per la combustió del petroli i del carbó està provocant l’escalfament del planeta i s’està produint un canvi climàtic.

REACCIONS D’OXIDACIÓ

RESPIRACIÓ CEL·LULAR

Els organismes heteròtrofs necessiten alimentar-se de matèria orgànica, és a dir, alimentar-se d’altres organismes, ja siguin vius o morts. En una primera etapa es produeix la digestió dels aliments fins arribar a unes molècules petites (nutrients) capaços d’entrar en les cèl•lules. Dintre d’elles, en uns orgànuls anomenats mitocondris, reaccionen amb l’oxigen (l’anomenada respiració cel•lular), alliberant l’energia que precisa l’ésser viu. La resta de les molècules de nutrients s’utilitzen per a crear reserves d’energia o per a generar estructures i així créixer. La reacció química de la respiració cel•lular és:

Matèria orgànica + oxigen —> Matèria inorgànica (diòxid de carboni + aigua) + Energia

COMBUSTIÓ

La combustió és un fenomen químic que es produeix quan cremen determinades substàncies combustibles – fusta, carbó, oli o alcohol -, i produeix llum, calor i gasos, que transformats en flames consumeixen tota la matèria fins deixar-la reduïda a cendres.

CORROSIÓ

La corrosió és el tercer tipus de reacció d’oxidació. Es produeix per la reacció química de l’oxigen amb un metall. Per exemple, la corrosió del ferro consisteix en la transformació del ferro en òxid de ferro, quan reacciona amb l’oxigen.

L’ESTRUCTURA DE L’ATMOSFERA

A l’atmosfera es poden diferenciar cinc capes en funció de la seva composició en gasos i de la seva temperatura. Es recomana estudiar-les començant per la capa inferior, la troposfera, que és en la que vivim, i continuar en ordre ascendent.

TROPOSFERA

Arriba fins els 13 km. Conté el 80% dels gasos i gairebé tot el vapor d’aigua. En ella cada 100 m més d’alçada la temperatura descendeix 0,65 ºC arribant a -60 ºC als 13 km. Predominen els moviments verticals d’aire, com les anomenades corrents de convecció. En ella es produeixen les precipitacions (pluges i nevades).

ESTRATOSFERA

Comença als 13 km i arriba fins els 50 km. En ella predominen els moviments horitzontals de l’aire, d’aquí el seu nom. Conté la capa d’ozó que absorbeix les radiacions UV, reacció que desprèn energia, la qual cosa fa augmentar la temperatura d’uns -60 ºC als 13 km fins quasi els 80 ºC als 50 km.

MESOSFERA

Comença als 50 km i arriba fins els 80 km. És una capa sense ozó ni vapor d’aigua. En ella els meteorits es posen incandescents i es produeixen les estels fugaços. La temperatura descendeix d’uns 80 ºC als 50 km fins -80 ºC als 80 km.

IONOSFERA

Comença als 80 km i arriba fins els 500 km. A mesura que s’ascendeix la temperatura passa d’uns -80 ºC a més de 1000 ºC. Conté partícules carregades d’electricitat (ions), d’aquí el nom d’ionosfera. Reflecteix les ones de ràdio i en ella es produeixen les aurores boreals que s’observen des de les zones polars.

EXOSFERA

És la capa més externa de l’atmosfera. Comença a partir dels 500 km d’alçada. Presenta poques molècules d’aire i molt separades, per la qual cosa és molt difícil saber on acaba (aproximadament deu arribar als 2000 km).

Si voleu veure el següent video aneu a l’enllaç: http://educacion.practicopedia.com/ciencias-naturales/como-es-la-estructura-de-la-atmosfera-terrestre-10713

LA CONTAMINACIÓ DE L’AIRE

Hem vist que l’aire està format per la barreja d’una sèrie de gasos. Però en l’aire (sobretot en zones industrialitzades) conté altres substàncies contaminants. Els clorofluorocarbonis (CFC) utilitzats en aerosols, frigorífics i condicionadors d’aire;
òxids de sofre (originats en la combustió del carbó) i els òxids de nitrogen (originat en els motors dièsel) que juntament amb el vapor d’aigua donen lloc a substàncies àcides que cauen amb la pluja, l’anomenada pluja àcida, que acidifica el sòl i mata a les plantes;
carbonet de la combustió i la pols de les pedreres que provoquen malalties de les vies respiratòries i al•lèrgies, i les dioxinesque són substàncies produïdes en la incineració d’escombraries que afavoreixen l’aparició de càncers.

LA PLUJA ÀCIDA

La pluja àcida és una conseqüència de la presència d’òxids de sofre i de nitrogen a l’atmosfera generats en activitats de combustió per produir energia. Els òxids de sofre es produeixen en la combustió de carbó o de petroli; els òxids de nitrogen es produeixen en totes les combustions especialment en les dels motors dels vehicles.

Els òxids de sofre i nitrogen, en combinar-se amb l’aigua de l’atmosfera, formen petites gotes d’aigua que contenen àcid sulfúric i àcid nítric. Aquestes gotes poden créixer fins a convertir-se en gotes de pluja. Si aquesta pluja és rica en àcid sulfúric té un pH molt baix, inferior a 4,5, i aleshores es parla de pluja àcida.

La pluja àcida té efectes negatius sobre la vegetació i ecosistemes aquàtics associats. La pluja àcida crema les fulles dels arbres i les plantes provocant la seva defoliació. També augmenta l’acidesa de l’aigua del sòl, la qual cosa provoca una mala absorció de sals i aigua per les plantes a través de les arrels i la mort de molts organismes que no poden suportar aquesta acidesa.

A continuació teniu un video que us ajudarà a entendre la pluja àcida:

LA DESTRUCCIÓ DE LA CAPA D’OZÓ

Alguns gasos com els clorofluorocarbonis (CFC) utilitzats en aerosols, frigorífics i condicionadors d’aire destrueixen l’ozó, per la qual cosa s’aprima la capa d’ozó. Aquest aprimament es coneix amb el nom “forat de la capa d’ozó”. La capa d’ozó es troba a l’estratosfera i ens protegeix d’un excès de radiació solar.

En el següent video podeu veure una explicació sobre aquest fet:

Mireu el video per veure com ha evolucionat la destrucció de la capa d’ozó:

L’EFECTE HIVERNACLE

La temperatura de la Terra és perfecta per a la vida. Ni massa freda, com a Mart, ni massa calenta com a Venus. Gràcies a aquestes condicions la vida s’estén per tot el nostre planeta.

La Terra s’escalfa gràcies a l’energia del Sol. Una part d’aquesta energia que arriba a l’atmosfera és reflectida en direcció a l’espai, una altra part molt petita és absorbida i la resta travessa l’atmosfera i escalfa la Terra.

Però quan l’energia és reflectida des de la Terra es produeix un fenomen diferent. Alguns gasos de l’atmosfera, com el CO2 i el vapor d’aigua, la retenen, absorbeixen gran part de l’energia i eviten que torni a l’espai. Això contribueix a mantenir el planeta calent.

Així, doncs, l’atmosfera deixa passa la radiació del Sol per tal que escalfi la Terra, però impedeix que la radiació de la Terra escapi a l’espai. És molt semblant al que passa als hivernacles, amb la diferència que l’hivernacle utilitza el vidre i no pas els gasos de l’atmosfera per retenir l’escalfor. Per això aquest fenomen natural ha rebut el nom d’efecte hivernacle. Si l’escalfor no restés retinguda a l’atmosfera, la Terra es glaçaria.

Aquí podeu veure un video explicatiu: