Quando uno smog pesante e dannoso per i polmoni scende su città come Los Angeles e Milano, è naturale alzare i pugni e maledire l'ozono. Le molecole di ozono, semplicemente tre atomi di ossigeno legati insieme, sono estremamente reattive e possono causare danni reali a livello del suolo. Ma più in alto, l'ozono è una componente benefica e cruciale dell'atmosfera terrestre.
La stratosfera -- lo strato della nostra atmosfera appena sopra quello che respiriamo -- include solo un sottile strato di ozono . Ci sono circa tre ozono (O3 ) molecole per ogni 10 milioni di molecole d'aria, e questo strato è più spesso sopra i poli rispetto all'equatore [fonte:NOAA]. Potrebbe sembrare insignificante rispetto alla profondità del resto dell'atmosfera, ma fa un lavoro molto importante. Impedisce a gran parte della luce ultravioletta-B (UV-B) del sole di raggiungere la Terra. Questa luce UV può causare cancro alla pelle, cataratta e altri disturbi.
L'ozono ci protegge dal sole interagendo con la luce. Si crea quando la luce ultravioletta colpisce le molecole di ossigeno (O2 ) nella stratosfera, suddividendo le molecole in due atomi di ossigeno (O). Quando questo atomo incontra un'altra molecola di ossigeno, i due si combinano per formare ozono (O3 ). La luce ultravioletta scompone anche l'ozono in una molecola di ossigeno e un atomo di ossigeno. Guarda questa animazione della NASA per vedere come funziona.
Questo processo è chiamato ciclo ozono-ossigeno e converte la radiazione UV in calore, proteggendo la Terra. Altre sostanze nella stratosfera, come il cloro, scompongono l'ozono in molecole e atomi di ossigeno. Di solito, la costruzione e la demolizione sono un processo equilibrato, ma può cambiare a seconda delle stagioni ea causa di eventi naturali come le eruzioni vulcaniche.
Ma la maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che l'attività umana ha causato uno squilibrio nel ciclo ossigeno-ozono che ha portato a un buco nello strato di ozono sopra l'Antartide. In questo articolo scopriremo cosa sta causando il buco, se possiamo creare un cerotto e cosa possiamo fare per fermare l'esaurimento della nostra protezione UV critica.
Quindi, in primo luogo, come si verifica l'esaurimento dell'ozono?
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Il ciclo ozono-ossigeno che mantiene lo strato di ozono relativamente stabile è stato deragliato. Il problema è che viene abbattuto più ozono di quanto il sole possa ricostruire. Questo squilibrio deriva dal "buco", o assottigliamento, nello strato di ozono sopra l'Antartide. composti dannosi per l'ozono prodotti dall'uomo stanno facendo la maggior parte dei danni.
I composti dannosi per l'ozono contengono bromo, cloro, fluoro, carbonio e/o idrogeno in diverse combinazioni. Probabilmente hai sentito parlare di uno dei tipi più comuni di composti dannosi per l'ozono, noti come clorofluorocarburi (CFC ). I CFC contengono solo fluoro, carbonio e cloro e tradizionalmente sono stati utilizzati nella refrigerazione, nell'aria condizionata, nelle bombolette spray e come solventi industriali. Una sovrabbondanza di questi composti, rilasciati nell'aria dalle attività umane, ha provocato il buco dell'ozono antartico.
Reazioni chimiche complesse, che si verificano in Antartide durante l'inverno e la primavera, agiscono per distruggere l'ozono. In inverno il sole non raggiunge il Polo Sud e si forma un vortice polare. Il vortice polare è una corrente d'aria attorno al polo che isola l'aria. I CFC che arrivano al vortice non possono uscire, quindi si concentrano lì.
Quando la luce solare ritorna in Antartide in primavera, le reazioni chimiche sulla superficie di queste nuvole rompono i composti che riducono l'ozono in atomi di cloro e bromo . Questi atomi sono mortali per l'ozono. Un atomo di cloro può rompere 100.000 molecole di ozono e il bromo è 40 volte più distruttivo [fonte:EPA]. Questo accade naturalmente nella stratosfera, ma il cloro e il bromo non sono così concentrati come lo diventano durante la primavera antartica. Questi atomi distruggono gran parte dell'ozono sopra l'Antartide, sbilanciando il resto dello strato di ozono.
Il vortice polare esiste solo sopra l'Antartide, motivo per cui il "buco" dell'ozono esiste solo lì. Ma più grande diventa il buco, più sottile diventerà lo strato di ozono sul resto della Terra. Ciò significa che le radiazioni UV più pericolose raggiungeranno la superficie terrestre.
Una soluzione ovvia, quindi, sarebbe quella di pompare più ozono lassù per cercare di contrastare il diradamento. Ma creare una patch di ozono non è una proposta semplice.
Se potessimo riparare il buco sull'Antartide, il ciclo naturale ozono-ossigeno potrebbe tornare in equilibrio. Ma sfortunatamente, non possiamo produrre più ozono per rattoppare il buco. Ci vuole molta energia per produrre molecole di ozono:nell'atmosfera, l'intensa energia del sole guida la maggior parte del lavoro. Ma a livello del suolo, non è una proposta pratica. Inoltre, l'ozono è un inquinante così pericoloso a livello del suolo che potrebbe non essere saggio produrlo anche se fosse più facile da fare.
Per riparare lo strato di ozono, quindi, dobbiamo smettere di rilasciare nell'atmosfera composti dannosi per l'ozono. Nel 1987, più di 180 paesi hanno deciso di affrontare il problema nel Protocollo di Montreal. Nel firmare il protocollo, quei paesi hanno deciso di eliminare gradualmente le sostanze chimiche dannose per l'ozono come CFC, halon e tetracloruro di carbonio. Negli Stati Uniti, tutti i prodotti contenenti questi composti sono muniti di etichette di avvertenza e possono essere utilizzati solo se non è disponibile un prodotto adatto e non dannoso per l'ozono.
Gli scienziati sperano che, se questi composti venissero completamente sospesi, lo strato di ozono torni alla normalità entro il 2050 [fonte:EPA].
Nel frattempo, indossa la protezione solare, ripara immediatamente gli apparecchi di raffreddamento che perdono e assicurati di utilizzare solo servizi di riparazione HVAC certificati per gestire correttamente il refrigerante che rimuovono.
Per ulteriori informazioni sul buco dell'ozono, sui CFC e argomenti correlati, guarda i link nella pagina successiva.
Oh, l'ironiaQuando i paesi hanno iniziato a eliminare gradualmente i CFC dannosi per l'ozono, hanno escogitato un sostituto noto come HFC o idrofluorocarburo. Gli HFC non distruggono l'ozono. Ma gli HFC potrebbero rivelarsi un salvatore piuttosto dannoso. Un recente studio pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences mostra che potrebbero contribuire al riscaldamento globale [fonte:Velasquez-Manoff].
