Un nuovo documento che quantifica piccoli livelli di iodio nella stratosfera terrestre potrebbe aiutare a spiegare perché parte dello strato protettivo di ozono del pianeta non sta guarendo velocemente come previsto.

Il documento postula una serie di connessioni che collegano l'inquinamento atmosferico vicino alla superficie terrestre alla distruzione dell'ozono molto più alta nell'atmosfera. Quell'ozono di livello superiore protegge la superficie del pianeta dalle radiazioni che possono causare il cancro della pelle e danneggiare i raccolti.

"L'impatto è forse dall'1,5 al 2% in meno di ozono, " ha detto l'autore principale Theodore Koenig, un ricercatore post-dottorato al CIRES e all'Università del Colorado Boulder, riferendosi all'ozono nella parte inferiore dello strato di ozono, intorno ai tropici e alle zone temperate della Terra. "Può sembrare piccolo, ma è importante, " Egli ha detto.

Uno strato di ozono leggermente più sottile significa che più radiazioni UVB possono raggiungere la superficie terrestre.

la carta di Koenig, la prima "rilevazione quantitativa" di iodio nella stratosfera, è pubblicato questa settimana su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , con i coautori del CIRES, CU Boulder e altre istituzioni.

Prodotti chimici un tempo ampiamente utilizzati nella refrigerazione, bombolette spray e solventi possono erodere lo strato di ozono terrestre. Dopo che gli scienziati hanno scoperto il "buco dell'ozono" stratosferico negli anni '80, nazioni di tutto il mondo hanno firmato l'accordo internazionale del Protocollo di Montreal per proteggere lo strato di ozono, limitare l'emissione di sostanze chimiche dannose per l'ozono.

"Lo strato di ozono sta iniziando a mostrare i primi segni di ripresa nell'alta stratosfera, ma l'ozono nella bassa stratosfera continua a diminuire per ragioni poco chiare, " disse Rainer Volkamer, un socio CIRES, CU Boulder professore di chimica e corrispondente autore della nuova valutazione.

"Prima di adesso, si pensava che il declino fosse dovuto ai cambiamenti nel modo in cui l'aria si mescola tra la troposfera e la stratosfera. Le nostre misurazioni mostrano che esiste anche una spiegazione chimica, a causa dello iodio degli oceani. Quello che trovo eccitante è che lo iodio cambia l'ozono quanto basta per fornire una spiegazione plausibile del perché l'ozono nella bassa stratosfera continua a diminuire".

Per il nuovo lavoro, Volkamer e i suoi colleghi hanno esaminato attentamente i dati di diverse recenti campagne di ricerca atmosferica che hanno coinvolto la National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti e gli aerei di ricerca della NASA, e che includevano strumenti in grado di raccogliere piccole quantità di iodio e altri cosiddetti alogeni nella bassa stratosfera durante il giorno. alogeni, che comprendono anche cloro e bromo, sono fondamentali per la distruzione dell'ozono.

È stato difficile ottenere dati da questa parte dell'atmosfera, ha detto Koenig. "Sapevamo che c'era dello iodio lì, ma non siamo riusciti a fissarci i numeri fino ad ora... Questo è il risultato del progresso tecnologico:i nostri strumenti hanno continuato a migliorare un po' e alla fine, bastava fare le misurazioni."

La quantità di iodio che hanno raccolto nella bassa stratosfera è minuscola, simile all'aggiunta di alcune bottiglie d'acqua al Gran Lago Salato. Ma lo iodio è estremamente efficace nel distruggere l'ozono, e, parlando in generale, la quantità misurata dagli scienziati è sufficiente per spiegare il livello di distruzione dell'ozono nella bassa stratosfera.

Allora da dove viene lo iodio? Stranamente sembra essere il risultato dell'inquinamento atmosferico quaggiù sulla superficie del pianeta, i nuovi rapporti di valutazione.

L'ozono sulla superficie terrestre è un inquinante, uno che è regolamentato negli Stati Uniti e altrove perché può danneggiare i polmoni delle persone. E quando l'inquinamento da ozono interagisce chimicamente con la superficie degli oceani, può "tirare" lo iodio naturale nell'atmosfera. Altri studi hanno dimostrato che nella bassa atmosfera, i livelli di iodio sono circa triplicati in concentrazione dal 1950.

Apparentemente parte di quello iodio sta arrivando nella stratosfera, dove può innescare la riduzione dell'ozono, ha detto Koenig. "Ciò non dovrebbe sminuire la storia di successo del Protocollo di Montreal, ma ancora, è importante. La bassa stratosfera dovrebbe essere già migliorata, non è peggiorato».

"C'è qualcosa che sta accadendo con conseguente deterioramento. La nostra ipotesi è che l'ozono in superficie stia distruggendo l'ozono nella stratosfera, " ha aggiunto Koenig.

Sarà importante studiare l'ipotesi in modo più dettagliato, Koenig e i suoi coautori hanno detto. Se l'inquinamento da ozono sulla superficie terrestre aumenta, Per esempio, potrebbe innescare una distruzione ancora maggiore dello strato di ozono nella stratosfera inferiore?

Coautore Pedro Campuzano-Jost, un associato di ricerca CIRES, ha affermato che il successo del progetto di ricerca è in parte dovuto alla portata unica della missione ATom (Tomografia atmosferica) della NASA, che ha pilotato un aereo di ricerca in tutto il mondo; e la missione CONTRAST (Convective Transport of Active Species in the Tropics) di NSF, che ha rilevato radicali ossido di iodio nella stratosfera.

"La metà dei posti in cui siamo stati non era mai stata campionata prima per gli aerosol, " Campuzano-Jost ha detto, e questo è il tipo di opportunità che porta a nuove scoperte.

Volkamer e i suoi colleghi sperano di lanciare con successo una nuova missione per studiare la chimica dello iodio in modo più dettagliato, per comprendere meglio il futuro dello strato protettivo di ozono della Terra.