guia do novo coronavirus
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CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS

Observatórios urbanos

Redução da poluição decorrente do isolamento social permite a realização de estudos inéditos sobre a qualidade do ar nas grandes cidades

Redução da circulação de veículos na Av. Sumaré e em outras vias ajudou a fazer despencar os índices de de poluição na capital paulista

Léo Ramos Chaves

A escalada de casos de Covid-19 forçou vários países a adotarem medidas de restrição à mobilidade de pessoas como estratégia para conter a disseminação do novo coronavírus (Sars-CoV-2). Fábricas passaram a operar abaixo de sua capacidade e ruas, outrora tomadas por carros, motos, ônibus e caminhões, ficaram esvaziadas. O resultado foi uma diminuição de até 50% das concentrações de alguns poluentes na atmosfera, sobretudo nas grandes cidades. Nas metrópoles, a circulação de veículos movidos por motor a combustão responde por cerca de 60% a 85% da emissão dos principais componentes da poluição, como gases e partículas microscópicas.

Essa tendência já havia sido observada em Wuhan, na China, onde a doença foi primeiramente identificada antes de se espalhar para o resto do mundo. Com o passar das semanas, imagens de satélite registraram o mesmo fenômeno em outras cidades, como nas situadas no norte da Itália e dos Estados Unidos. Até o início do ano, os níveis de poluentes em algumas delas eram até cinco vezes superiores aos aceitos pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Agora, pouco mais de dois meses após o início da pandemia, encontram-se dentro dos valores recomendados pelo órgão internacional.

Estima-se que a crise do novo coronavírus também leve a uma redução pontual, embora significativa, das emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO2). Em um estudo publicado em maio na revista Nature Climate Change, pesquisadores da Universidade de East Anglia, no Reino Unido, verificaram uma redução de 17% no índice diário de emissão de CO2 no mundo em abril em comparação com o mesmo período de 2019 devido ao isolamento social e à restrição à mobilidade urbana.

Essa diminuição, porém, não seria capaz de alterar o atual cenário de emergência climática. Para que isso ocorresse, a queda nas emissões teria de ser crescente e permanente.

Há ainda outros problemas ambientais que emergiram com a pandemia, como a intensa expansão da produção de materiais descartáveis, sob a forma de máscaras cirúrgicas, luvas e equipamentos de proteção. “Não existem dados publicados formalmente em artigos científicos, mas já se nota que esses materiais estão sendo descartados indevidamente, indo parar nas ruas, parques e oceanos”, diz o biólogo Alexander Turra, do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP). Da mesma forma, ele destaca que “há uma preocupação crescente entre pesquisadores de que o isolamento social esteja contribuindo para um aumento da produção de lixo e uma diminuição das taxas de reciclagem no mundo”.

No Brasil, pesquisadores se mobilizam, mesmo a distância, para tentar monitorar os impactos da crise de Covid-19 na concentração total de alguns poluentes no ar das principais cidades do país. Assim como no resto do mundo, o que se observa por aqui é que a pandemia também está ajudando a diminuir as concentrações desses compostos químicos e a melhorar a qualidade do ar. Um dos estudos brasileiros mais recentes nesse sentido foi publicado no final de abril na revista Science of The Total Environment.

Com base em dados da Secretaria Municipal de Meio Ambiente (SMAC), que monitora a qualidade do ar na cidade do Rio de Janeiro, pesquisadores de diferentes instituições avaliaram os efeitos da pandemia nas concentrações de poluentes em três bairros da capital fluminense – Irajá, Bangu e Tijuca – antes e depois da adoção de medidas mais restritivas de circulação urbana. Sob coordenação dos químicos Cleyton Martins da Silva, da Universidade Veiga de Almeida (UVA), e Graciela Arbilla de Klachquin, do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), eles analisaram três poluentes primários, subprodutos da queima de combustíveis fósseis: o dióxido de nitrogênio (NO2), o material particulado (PM10) e o monóxido de carbono (CO).

Entrevista: Cleyton Martins da Silva e Pedro José Pérez-Martínez
00:00 / 17:80

Eles também avaliaram os níveis de ozônio formado na troposfera, a camada mais próxima da superfície terrestre. Esse gás, também conhecido como ozônio troposférico (O3), não é emitido diretamente pela queima de combustíveis fósseis, mas formado, possivelmente, a partir de reações fotoquímicas desencadeadas em certas condições atmosféricas ou da interação com outros poluentes, como os compostos orgânicos voláteis (COVs).

No estudo, os pesquisadores verificaram uma diminuição expressiva das concentrações de poluentes primários em todos os bairros avaliados, sobretudo a partir do dia 23 de março, quando o governo adotou medidas mais rígidas para fazer valer o isolamento social. No bairro da Tijuca, por exemplo, houve redução de 48,5% nos níveis de CO, enquanto em Bangu a queda foi de 41,3%. Em Irajá, constatou-se redução da ordem de 21,4% nos índices de PM10 e de 53,9% nos de NO2.

Dos poluentes avaliados, só um não diminuiu: o ozônio troposférico. As concentrações desse gás, que causa irritação nas vias respiratórias e infecções, aumentaram em todas as áreas estudadas. As razões para isso ainda não estão claras. “É possível que, em áreas mais poluídas, o ozônio troposférico seja consumido ao entrar em contato com outros gases, como o óxidos de nitrogênio [NOx], de modo que seus níveis podem aumentar quando os de NOx diminuem”, diz da Silva. Outra explicação aventada pelos pesquisadores é a de que, com a emissão de menos particulados, há mais intensidade de luz solar, o que ajudaria a promover a formação de mais O3. “Embora a qualidade do ar tenha melhorado em várias regiões, o ozônio troposférico ainda é um problema que precisa ser mais bem estudado.”

Dinâmica semelhante foi observada em São Paulo. Um relatório produzido pelo Google a partir de dados de localização de celulares constatou uma redução de mais de 40% nas tendências de mobilidade para o trabalho desde o início do isolamento social. No dia 30 de março, a Companhia Ambiental do Estado (Cetesb) divulgou uma nota destacando que os índices de poluição na cidade haviam caído cerca de 50% entre as semanas do dia 15 a 21 e de 22 a 28 de março. Mais recentemente, um estudo publicado como preprint coordenado pelo físico Edmilson Dias de Freitas, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, registrou queda de 75% nos níveis de CO, PM10 e NOx em várias áreas da região metropolitana na primeira semana de isolamento social, entre os dias 22 e 28 de março, em relação ao mesmo período de 2019.

Como no Rio, os pesquisadores também observaram um aumento dos níveis de O3 em São Paulo. E, de forma semelhante à capital fluminense, os índices de poluição na capital paulista voltaram a subir nas semanas seguintes, ainda que não nos mesmos níveis pré-pandemia, o que sugere uma diminuição do engajamento social em relação às orientações para que as pessoas fiquem em suas casas.

Pallava Bagla/Corbis via Getty Images Na Índia, o governo fechou monumentos turísticos como o India Gate, em Nova Delhi, para tentar restringir a circulação de pessoas nas ruasPallava Bagla/Corbis via Getty Images

Oportunidades de pesquisa
A melhora da qualidade do ar é algo temporário na maioria das cidades do mundo, de modo que, para alguns cientistas, a atual situação representa uma rara oportunidade de pesquisa. “As grandes cidades se transformaram em observatórios vivos”, destaca Pedro José Pérez-Martínez, professor da Faculdade de Engenharia Civil e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). “Temos agora a chance de testar hipóteses e tendências relacionando os índices de poluição e as principais fontes emissoras, e o impacto desses poluentes na saúde humana.”

A realização dessas medições em um momento em que parte do mundo diminuiu drasticamente as atividades também deverá permitir aos pesquisadores ter uma ideia mais clara sobre como seria a qualidade do ar caso as cidades adotassem legislações mais rígidas para a emissão de poluentes ou desenvolvessem mecanismos de estímulo à adoção de processos mais limpos pela indústria e critérios de mobilidade mais sustentáveis. Em geral, as projeções feitas por esses estudos tomam como base cenários calculados a partir de modelos matemáticos. “Agora é possível medir a concentração desses poluentes na ausência de suas principais fontes emissoras e registrar cenários reais de referência para comparações e modelagens futuras”, explica o climatologista Carlos Nobre, do Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP.

A restrição da circulação de veículos também permitirá aos cientistas cruzar dados e isolar variáveis envolvendo poluentes específicos e diferentes agentes emissores. “Poderemos ter uma boa noção dos efeitos da diminuição da circulação de determinadas classes de veículos na concentração de poluentes específicos”, destaca Pérez-Martínez, um dos autores de um estudo a ser publicado sobre os efeitos do isolamento na diminuição de poluentes em São Paulo, Paris, na França, Los Angeles e Nova York, nos Estados Unidos, feito em parceria com a Faculdade de Saúde Pública (FSP) da USP.

Essa também pode ser uma oportunidade para os cientistas estimarem a real participação de outras fontes no quadro geral de poluição. “Sabemos que as refinarias de petróleo, os maquinários agrícolas e as queimadas florestais têm uma participação importante na emissão de poluentes, mas suas emissões muitas vezes são camufladas por outras fontes poluidoras”, esclarece a física Maria de Fátima Andrade, do IAG-USP, cuja equipe trabalha na elaboração de pesquisas nessa linha de investigação. “Em uma situação em que há uma diminuição expressiva da atividade industrial e da circulação de veículos, pretendemos determinar com mais precisão a contribuição dessas fontes emissoras e como os compostos emitidos por elas interagem no ar.”

Impactos na saúde
Na avaliação de Freitas, do IAG-USP, para além das possibilidades de pesquisa, o que se observa nesse momento é que, “apesar da agitação econômica e social causada pela pandemia do novo coronavírus, o desligamento temporário das atividades econômicas e restrição da mobilidade urbana têm tido um impacto significativo na qualidade do ar, podendo também beneficiar, direta e indiretamente, o sistema público de saúde”. Ele se refere às evidências de que a infecção causada pelo Sars-CoV-2 pode ser mais agressiva naqueles indivíduos mais expostos à poluição.

Um estudo publicado na Science of The Total Environment verificou que das 4.443 mortes por Covid-19 registradas em 66 regiões da Itália, Espanha, França e Alemanha, 3.487 (78%) concentram-se em apenas cinco regiões, localizadas no norte da Itália e da Espanha, justamente as que apresentavam os maiores níveis de NO2, além de condições meteorológicas que impediam o fluxo de ar e uma dispersão eficiente dos poluentes.

Na Europa, o NO2 é produzido sobretudo por veículos movidos a diesel. Muitos estudos associam a exposição a esse gás a danos à saúde e particularmente a doenças cardiorrespiratórias, o que poderia aumentar o risco de morte por Covid-19. O mesmo foi observado nos Estados Unidos. Em uma análise de 3.080 municípios daquele país, pesquisadores da Escola de Saúde Pública da Universidade Harvard verificaram que níveis mais altos de material particulado no ar estavam associados a maiores taxas de mortalidade por Covid-19. De modo que a exposição prolongada à poluição pode ser um fator de risco potencial, ao lado de outras comorbidades, como diabetes, asma e pressão alta, conforme pesquisas feitas nos últimos anos pelo médico Paulo Saldiva, da Faculdade de Medicina (FM) da USP, vêm demonstrando.

Esses resultados não surpreendem o físico Paulo Artaxo, do Instituto de Física da USP. Ele destaca que, somente na cidade de São Paulo, quase 3 mil pessoas morrem por ano por doenças respiratórias associadas à exposição contínua a poluentes atmosféricos. “No Brasil, esse número pode chegar a 26 mil e, no mundo, a 4 milhões de pessoas por ano, gerando um impacto econômico de centenas de milhões de dólares em custos de tratamento e internação, e diminuição da capacidade produtiva”, diz.

Um dos compostos mais nocivos à saúde humana é o material particulado, uma mistura de partículas sólidas ou líquidas muito pequenas produzidas pelos motores durante a queima de combustível. Segundo Artaxo, esses compostos geram alterações inflamatórias crônicas do tecido respiratório, que podem se estender das vias aéreas superiores até os alvéolos pulmonares. “O Sars-CoV-2 certamente se aproveita dessa situação e provavelmente causa muito mais estragos em pessoas cujos pulmões estão mais debilitados por conta da exposição contínua à poluição urbana”, destaca.

No Brasil, segundo Nobre, é provável que os efeitos da melhora da qualidade do ar na saúde da população sejam percebidos com mais nitidez no inverno, quando há o que os cientistas chamam de inversão térmica, sobretudo nos estados da região Sul e Sudeste. Esse fenômeno acontece quando o ar frio, mais denso, fica preso próximo ao solo, pressionado por uma camada de ar quente, mais leve. “A inversão térmica, somada à falta de vento e de umidade, impede a dispersão do ar, fazendo com que os poluentes emitidos por veículos e pela indústria se acumulem entre cerca de 1 e 3 quilômetros acima da superfície”, diz. “Será interessante observar o impacto da diminuição da concentração de poluentes na época do ano em que se registram mais mortes por complicações associadas à poluição.”

David McNew/Getty Images Los Angeles, nos Estados Unidos, sob um céu claro após semanas de tráfego reduzidoDavid McNew/Getty Images

Efeitos no clima
As medidas de isolamento social e restrição da circulação urbana, segundo Artaxo, ainda não são capazes de alterar o atual quadro de emergência climática, mas podem ser o primeiro passo nessa direção. “A previsão para este ano é de que a pandemia leve a uma redução da ordem de 3% na emissão de gases de efeito estufa, como o CO2”, diz. “No entanto, de acordo com dados do IPCC [Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas], para se estabilizar o aumento da temperatura global em até 2 graus Celsius, o mundo precisaria reduzir as emissões entre 5% e 8% ao ano, todos os anos, de 2020 a 2050.”

Carlos Nobre vai além. “Estimativas ainda não publicadas sugerem uma redução de 6% a 8% das emissões para este ano, sendo que no Brasil esse número pode ser ainda maior”, ele diz. Na sua avaliação, o impacto associado à queda da emissão de gases de efeito estufa no atual quadro de emergência climática vai depender do modo como as principais economias do mundo, sobretudo da China e dos Estados Unidos, vão retomar suas atividades após a pandemia. “A questão do clima envolve mudanças contínuas de hábitos e modo de produção”, afirma Artaxo, para quem a atual crise representa uma oportunidade para se repensar políticas que redirecionem os investimentos da indústria para os interesses da sociedade, e não o contrário. Essas mudanças, segundo ele, são viáveis do ponto de vista econômico e tecnológico.

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