thumb|upright=1.6|Uma representação esquemática das trocas de energia entre o espaço sideral, a atmosfera e a superfície da Terra. A capacidade da atmosfera terrestre para captar e reciclar energia emitida pela superfície do planeta é a característica do efeito de estufa.
O é um processo físico que ocorre quando uma parte da radiação infravermelha (percebida como calor) é emitida pela superfície terrestre e absorvida por determinados gases presentes na atmosfera, os chamados gases do efeito estufa ou gases estufa. Como consequência disso, parte do calor é irradiado de volta para a superfície, não sendo libertado para o espaço. O efeito estufa dentro de uma determinada faixa é de vital importância pois, sem ele, a vida como a conhecemos não poderia existir. Serve para manter o planeta aquecido e, assim, garantir a manutenção da vida.
Atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis, o emprego de certos fertilizantes, o desmatamento e o grande desperdício contemporâneo de alimentos, que têm entre seus resultados a elevação nos níveis atmosféricos de gases estufa, vêm intensificando de maneira importante o efeito estufa e desestabilizando o equilíbrio energético no planeta, produzindo um fenômeno conhecido como aquecimento global.
Os pesquisadores do IPCC (Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas), estabelecido pela Organização das Nações Unidas e pela Organização Meteorológica Mundial, que representam em seu conjunto a maior autoridade internacional sobre este tema, no seu Quinto Relatório, publicado em 2014, afirmam que estas emissões devem parar de crescer em cinco anos (até 2019), serem reduzidas em 70% até 2050 e reduzidas a zero até 2100, a fim de que os efeitos dessa intensificação não produzam consequências catastróficas para a preservação dos sistemas vitais do planeta, com repercussão direta sobre a sociedade humana."Mundo tem maiores concentrações de gases estufa em 800 mil anos". UOL Notícias, 02/11/2014
Definição e mecanismo Por efeito estufa entende-se a retenção pela atmosfera de radiação emitida pela superfície terrestre, impedindo-a de ser liberada para o espaço. A origem primária desta radiação é o Sol, que continuamente emite para o espaço imensas quantidades de radiação em vários comprimentos de onda, incluindo a luz visível, mas também comprimentos não observáveis pelo ser humano sem a ajuda de instrumentos, como o ultravioleta. Cerca de um terço da radiação que atinge a Terra proveniente do Sol é refletida de volta para o espaço assim que alcança a atmosfera, mas dois terços penetram na atmosfera e chegam à superfície terrestre (continentes e oceanos). Por isso, a superfície é aquecida. Uma pequena parte dessa radiação que chega do Sol também aquece diretamente a atmosfera.IPCC. Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis: FAQ 1.3: What is the Greenhouse Effect?
A fim de que o seu equilíbrio energético seja mantido, a Terra deve irradiar de volta para o espaço muito da energia que chega à superfície. Porém, a radiação que devolve ao espaço está em comprimentos de onda diferentes, e é principalmente composta de radiação térmica, que está na faixa do infravermelho. A radiação que os oceanos e as massas continentais devolveriam ao espaço, contudo, em parte fica retida pela própria atmosfera, mecanismo ao qual se dá o nome de efeito estufa. Este efeito mantém a temperatura da Terra em níveis estáveis e é natural e necessário para a manutenção da vida sobre o planeta. Se o efeito estufa não existisse, a Terra seria cerca de 30 °C mais fria do que é hoje. Provavelmente ainda poderia abrigar vida, mas ela seria muito diferente da que conhecemos e o planeta seria um lugar bastante hostil para a espécie humana viver.World Metereological Organization. A summary for current climate change findings and figures, 2013
Ao contrário do significado literal da expressão "efeito estufa", a atmosfera terrestre não se comporta como uma estufa (ou como um cobertor). Numa estufa, o aquecimento dá-se essencialmente porque a convecção é suprimida, ou seja, não há troca de ar entre o interior e o exterior. Embora a temperatura aumente em ambos os casos, os processos físicos são bastante distintos.
Os gases do efeito estufa
Nem todos os gases presentes na atmosfera produzem o efeito estufa. O nitrogênio e o oxigênio, que são largamente preponderantes, correspondendo respectivamente a 78% e 21% do ar seco, praticamente não têm ação neste mecanismo. Ele se deve à ação de outros, muito menos comuns e de moléculas mais complexas, que não obstante produzem reações em larga escala.
Os principais gases produtores do efeito estufa (abreviadamente, gases estufa) são o vapor d'água (H2O) e o gás carbônico (dióxido de carbono ou CO2). O metano (CH4), o óxido nitroso (N2O), o ozônio (O3), os vários clorofluorocarbonetos e diversos outros, presentes em pequenas quantidades, também contribuem para a produção do efeito. Eles têm as propriedades de serem transparentes à radiação na faixa da luz visível, mas são retentores de radiação térmica. Grande parte da absorção da radiação terrestre acontece próximo à superfície, isto é, nas partes inferiores da atmosfera, onde ela é mais densa, pois em maiores altitudes a atmosfera é rarefeita demais para ter um papel importante como absorvedor de radiação. O vapor d'água, que é o mais poderoso dos gases estufa, também está presente nas partes inferiores da atmosfera, e desta forma a maior parte da absorção da radiação se dá na sua base.
Apesar de em proporções absolutas o vapor d'água e o gás carbônico serem os mais efetivos, por existirem em maiores quantidades, a potência desses gases, comparada individualmente, é muito distinta. O metano, por exemplo, é cerca de 20 vezes mais potente que o gás carbônico. Ele tem várias origens, entre elas a decomposição do lixo orgânico, o derretimento do solo permafrost, a camada de solo congelado das regiões frias, onde originalmente ficava estocado na matéria orgânica inerte, e a flatulência dos ovinos e bovinos, sendo que a pecuária representa 16% das emissões mundiais dos gases do efeito estufa."Nova Zelândia pode criar imposto por flatulência animal". BBC Brasil, 20/06/2003)
O efeito estufa e o aquecimento global
esquerda|miniaturadaimagem|513x513px|O mecanismo do efeito estufa. Embora o efeito estufa seja um mecanismo natural e necessário à vida, em tempos recentes ele tem sido desequilibrado pelo homem, o que tem provocado graves consequências daninhas para o equilíbrio dos ecossistemas e, por extensão, para a sociedade humana. Este desequilíbrio se deve ao aumento da concentração de gases estufa na atmosfera, sendo produzidos continuamente em grandes quantidades por certas atividades humanas. Em virtude dessa concentração aumentada, a temperatura terrestre tem se elevado, fenômeno conhecido como aquecimento global.thumb|Influência de cada gás no agravamento do efeito estufa.|esquerda
A implicação do homem no aumento recente da concentração dos gases estufa tem sido documentada por múltiplas fontes de alto nível e atualmente é considerada indiscutível pelo consenso esmagador dos melhores cientistas em atividade. As poucas vozes em contrário que ainda são ouvidas em geral estão de várias maneiras comprometidas com grandes conglomerados empresariais e grupos de lobby político e não são, portanto, confiáveis. Não obstante, devido ao grande poder econômico e político que as sustenta, elas conseguem atingir e influenciar uma
vasta população. De fato, muitas já foram as denúncias de que tais grupos empreendem campanhas milionárias de propaganda enganosa com o objetivo de confundir deliberadamente o público, impedindo-o de conhecer o assunto com bases sólidas e de agir coerentemente em resposta."Global Warming Deniers Well Funded". Newsweek Magazine, 08/12/2007Wilson, John K. "The Influence of Lobby Groups on Public Opinion: The Case of Environmental Policy". In: European Association of Environmental and Resource Economists. 14th Annual Conference. Bremen, Alemanha, 23–26 de junho de 2005, pp. 1–6Sandell, Clayton. "Big Money Confusing Public on Global Warming". ABC News, 03/01/2007
Aquela conclusão a respeito da causa humana foi o resultado da atividade do Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC (Painel Intergovernamental sobre as Mudanças Climáticas), uma cooperação entre a Organização Meteorológica Mundial e o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, reunindo dados de milhares de cientistas das mais destacadas instituições de pesquisa do mundo.IPCC. Summary for Policymakers. Climate Change 2014: Synthesis Report. O IPCC desde 1990 produziu cinco grandes relatórios sobre o aquecimento global, que representam o estado da arte sobre esta questão, oferecendo um panorama completo do fenômeno, suas causas, efeitos e maneiras de enfrentá-lo, recebendo o Prêmio Nobel da Paz pelo seu relevante trabalho em benefício da sociedade mundial.Nobelprize.org. The Nobel Peace Prize 2007 De acordo com o IPCC, também é inequívoca a elevação da temperatura terrestre no último virtude do aumento da concentração desses gases. Entre 1880 e 2012 a temperatura média da Terra subiu 0,85 °C, com uma faixa de variação de 0,65 °C a 1,06 °C. As conclusões do IPCC foram apoiadas pelas maiores organizações e academias científicas do mundo, e não existe autoridade maior do que a sua neste campo de estudo.Oreskes, Naomi. "Beyond the Ivory Tower: The Scientific Consensus on Climate Change". In: Science, dez/2004; 306 (5702):1686The National Academies. Understanding and Responding to Climate Change. Highlights of National Academies Reports, 2008International Council for Science. Controversy around the 4th IPCC Assessment, 2010Network of African Science Academies. Joint statement by the Network of African Science Academies (NASAC) to the G8 on sustainability, energy efficiency and climate change, 2007The National Academies. Joint science academies' statement: Global response to climate change, 2005thumb|190x190px|Varição da concentração atmosférica de CO2 nos últimos 400 mil anos. Note-se o aumento exponencial na concentração em tempos recentes. |thumb|left|250px|Variação de temperatura na Terra de 1860 até 2004.Várias atividades humanas estão envolvidas no incremento da concentração dos gases estufa. As principais são a queima de combustíveis fósseis e os processos industriais, que emitem grandes quantidades de gás carbônico na atmosfera, o principal componente de origem humana em todo este problema, além emitirem diversos outros poluentes. Nos últimos 800 mil anos a concentração de CO2 atmosférico manteve-se relativamente estável, variando de 170 a 300 ppm (partes por milhão). Contudo, a Revolução Industrial, iniciada em meados do , fez uso intensivo do carvão mineral, e no a exploração do petróleo, gás natural e outros combustíveis fósseis deu maciça contribuição adicional, fazendo com que a concentração atmosférica se elevasse aproximadamente 35%,National Oceanic and Atmospheric Administration. Global Climate Change Indicators, 2011 ultrapassando as 400 ppm em 2013,Montaigne, Fen. "Record 400ppm CO2 milestone 'feels like we're moving into another era' ". The Guardian, 14/05/2013 os níveis mais elevados nos últimos 800 mil anos. Mudanças no uso da terra e o desperdício de alimentos também têm emitido significativas quantidades de gás carbônico.FAO. Food wastage footprint: Impacts on natural resources - Summary Report, 2013, p. 6