Questão 57 da FUVEST 2023

1ª fase

O carbono 14, um isótopo radioativo com meia-vida de 5700 anos, é gerado de forma constante na atmosfera a partir da interação de nêutrons com o nitrogênio atmosférico. Esse ^{14}\text{C} reage com o \text{O}_2 e produz ^{14}\text{CO}_2. Em função de seu decaimento e de suas taxas de deposição e formação, a proporção de ^{14}\text{CO}_2 e de ^{12}\text{CO}_2 na atmosfera é razoavelmente constante ao longo da história geológica da Terra. Esses gases são absorvidos por produtores primários pela fotossíntese, e os isótopos de C são transferidos aos organismos heterotróficos pela teia alimentar.

Com a queima de combustíveis fósseis, produzidos há milhões de anos, quantidades significativas de \text{CO}_2 têm sido lançadas na atmosfera, aumentando a concentração desse gás.

Com base no exposto, o \text{CO}_2 emitido a partir da queima de combustíveis fósseis

  1. A
    mantém constante a proporção ^{12}\text{C}/^{14}\text{C} na atmosfera em relação à encontrada no período pré-industrial.
  2. B
    apresenta maior concentração de ^{14}\text{CO}_2 em relação à concentração de \text{CO}_2 atmosférico encontrado no período pré-industrial.
  3. C
    contém quantidades iguais de ^{14}\text{C} e ^{12}\text{C}, dado que as taxas de formação e deposição de ambos são as mesmas.
  4. D
    aumenta a proporção ^{12}\text{C}/^{14}\text{C} na atmosfera em relação à encontrada no período pré-industrial.
  5. E
    contém apenas ^{14}\text{CO}_2, que é o real causador do aquecimento global por ser um gás de efeito estufa mais eficiente que o ^{12}\text{CO}_2.
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Resolução comentada

O ^{14}\text{C} tem meia-vida de 5700 anos: a cada 5700 anos, metade dele decai. Como os combustíveis fósseis se formaram há milhões de anos, isso dá milhares de meias-vidas. Logo, praticamente todo o ^{14}\text{C} que existia nesse material já decaiu.

Assim, o carbono dos combustíveis fósseis é quase só ^{12}\text{C} (e ^{13}\text{C}), sem ^{14}\text{C} em quantidade relevante. Esse material não recebe mais ^{14}\text{C} da atmosfera, porque está soterrado.

Ao queimar esses combustíveis, o ^{12}\text{CO}_2 liberado entra na atmosfera, mas quase nenhum ^{14}\text{CO}_2 entra junto. Então:

  1. O numerador da razão, ^{12}\text{C}, aumenta.
  2. O denominador, ^{14}\text{C}, praticamente não muda (continua sendo produzido na mesma taxa, mas agora "diluído" em mais carbono).
  3. A razão ^{12}\text{C}/^{14}\text{C} aumenta em relação ao período pré-industrial.

Por isso, a proporção de ^{14}\text{C} na atmosfera diminui (o chamado efeito Suess). A queima de combustíveis fósseis altera a proporção, ao contrário do que diz a A, e não adiciona ^{14}\text{C}, ao contrário do que dizem B e E. A C também está errada, pois as quantidades de ^{14}\text{C} e ^{12}\text{C} são muito diferentes.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO CO2 fóssil quase não tem 14C, então a proporção 12C/14C muda (aumenta), não permanece constante.
  • BO 14C do material fóssil já decaiu ao longo de milhões de anos, então não há aumento de 14CO2.
  • CO 12C é muito mais abundante que o 14C, e o combustível fóssil não contém 14C em quantidade relevante.
  • EO CO2 fóssil é quase todo 12CO2, e o efeito estufa não depende de o gás ser 14CO2.

Assuntos: meia-vida, carbono 14, efeito estufa.

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