Deterioro de la capa de ozono
En 1985, un grupo de científicos británicos informó que las cantidades de ozono en la atmósfera sobre la Antártida, habían disminuido en un 40% durante la primavera en el periodo de 1977 a 1984.
Poco después, otros científicos confirmaron este hallazgo y señalaron que esta reducción de ozono se extiende hasta 12 a 24 kilómetros de altitud dentro de la estratosfera y que de hecho, existe un «agujero» en la atmósfera polar .
El ozono, que es una molécula formada de tres átomos de oxígeno (0 3), constituye menos de una parte por millón de los gases de la atmósfera; sin embargo, a pesar de representar una cantidad relativamente baja, es el gas que más absorbe los rayos ultravioleta provenientes del Sol.
Reacciones del oxigeno provocadas por la radiación ultravioleta
Por su parte, R. S. Stolarski intenta determinar las causas de dicho «agujero» o vértice en la capa de ozono. Normalmente, la cantidad de ozono en el vértice disminuye a finales de agosto y a principios de septiembre, para estabilizarse después en octubre y aumentar otra vez en noviembre. Según este investigador, cuando sepamos por qué se forma semejante agujero, se podrán determinar las implicaciones globales o si permanecerá confinado a la estratosfera antártica d onde las condiciones meteorológicas son únicas.
Sin embargo, en enero de 1989, investigadores de Estados Unidos, Francia, Nueva Zelanda y Japón detectaron también en la estratosfera, por encima de la región ártica, durante el periodo más frío registrado en los últimos 25 años que los niveles de ozono comparados con el perfil de las nubes muestreadas durante las pasadas tres primaveras australes, señalan el comienzo de una disminución de la capa de ozono a una altura de entre 22 y 26 kilómetros.
Sin nubes. La luz ultravioleta procedente del Sol rompe los cIorofluorocarburos (CFCs). El cloro resultante (Cl)existe ya sea como monóxido de cloro (CIO) formado en una reacción con el ozono (03), o como cloro libre.
Los gases en la atmósfera, como el di óxido de nitrógeno (NO2) yel metano CH4 reaccionan con el CIO y el Cl, atrapando el cloro en forma de reservorios químicos inertes de nitrato de cloro (CION02) y ácido hidroclorhídrico (HC1). En esta forma la destrucción del ozono es mínima.
Se acepta que las nubes estratosféricas son importantes para convertir el ácido clorhídrico y el nitrato de cloro en cloro activo, ya que en la desnitrificación estratosférica mediante la condensación de vapores de ácido nítrico (HNO 3) se elimina el nitrógeno escaso de la fase gaseosa, el cual, en otras circunstancias, evitaría que el cloro activo destruyera el ozono.
Nubes estratosféricas
Con nubes estratosféricas. Las nubes polares estratosféricas sin embargo, inician reacciones químicas que liberan el cloro molecular (CI2) de los reservorios. El ciclo catalítico ClO – CIO comienza cuando la luz solar rompe el C12. Los átomos de Cl reaccionan con el ozono, formando Cl2O2 y oxígeno (02). El CIO forma su dímero ClO2 el cual es roto rápidamente por la luz solar en CI y O2; el cloro entonces ataca al ozono otra vez.
Las nubes polares estratosféricas previenen también que se formen los reservorios al eliminar el nitrógeno de la atmósfera, por medio de la precipitación del ácido nítrico (HN03) a temperaturas muy por abajo de 0 °C ( 190°K).
Para abordar estos estudios se requiere de varios instrumentos de medición instalados en globos y satélites especiales, aunque también se puede utilizar equipo desde la superficie terrestre.
Los instrumentos instalados en globos examinan la química del aire a través del cual viajan. Con el equipo utilizado en Tierra se realizan observaciones remotas y se mide el grosor que tendría la capa de ozono, situada directamente encima del observador, si se llevara a una temperatura y presión estándar.
Para obtener el grosor registrado por lo general en unidades Dobson (centésimas de milímetro) los investigadores miden la radiación recibida en la Tierra a diferentes longitudes de onda. El ozono absorbe fuertemente algunas de estas longitudes de onda, y otras no. Los instrumentos que viajan en satélites registran la luz reflejada.
Si aumenta la cantidad de radiación de longitudes de onda que son absorbidas por la capa de ozono, con respecto a las que no son absorbidas, la cantidad de ozono ha disminuido; por el contrario si baja la relación entre estas, significa que aumentó el ozono.
En 1987, se llevó a cabo una reunión internacional en Punta Arenas, Chile, a la que acudieron más de 100 científicos representantes de 19 organizaciones y cuatro países, con el fin de investigar sobre el ozono en el Antártico.
En esta reunión se expusieron dos argumentos para explicar la presencia del agujero de ozono: uno propone que los contaminantes son la causa de la disminución de este gas, el otro pone énfasis en que se debe a un cambio natural en los movimientos del aire que transporta el ozono, durante la primavera dentro de la estratosfera en el polo sur.
Ya se conocía el argumento que valida a los contaminantes como causa de la pérdida de ozono, y se tienen pruebas al respecto. Desde 1971 ya se sabía que los aviones supersónicos podían ser la principal causa, puesto que la emisión resultante de vapor de agua y óxido de nitrógeno tendría un efecto dañino sobre la atmósfera a grandes altitudes. Sin embargo, estudios de laboratorio demostraron que ambos tipos de emisión podrían atacar al ozono.
De todas maneras las flotas de aviones supersónicos propuestas nunca se llevaron a cabo, pero en los años siguientes siguieron elevándose los niveles de óxido de nitrógeno en el ambiente a partir de la combustión y el aumento en el uso de fertilizantes ricos en nitrógeno.
Todas estas preocupaciones fueron mínimas comparadas con las que surgieron en 1974 cuando Mario J. Molina y F. Sherwood Rowland, de la Universidad de California, señalaron el peligro cada vez mayor que entrañaba el uso de compuestos conocidos como clorofluorocarburos. Desde ese año, en la investigación de campo predomina el estudio del problema de estos compuestos.
Los clorofluorocarburos, como lo sugiere su nombre, están formados por cloro-flúor y carbono. Estos compuestos se introdujeron a l mercado hace unos 60 años como enfriadores para los refrigeradores y acondicionadores del aire, para los atomizadores en aerosol o como agentes productores de espuma y limpiadores de partes electrónicas.
El uso de estos compuestos está ampliamente extendido puesto que, en un principio, se consideraron como compuestos industriales ideales, altamente estables y, por lo tanto, no tóxicos. Precisamente por ser inertes, son potencialmente más problemáticos para el ozono en la estratosfera.
En realidad, los gases inertes no se degradan en la troposfera, parte de la atmósfera que abarca desde la superficie de la Tierra hasta una altitud de unos 10 kilómetros. Estos gases al final encuentran su camino dentro de la estratosfera, que se extiende hasta 50 kilómetros.
Pero cuando estas moléculas inertes se elevan por encima de los 25 kilómetros, donde la concentración de ozono llega a su máximo, quedan expuestas a la luz ultravioleta intensa cuya radiación puede romper normalmente las moléculas estables que se convierten a formas más reactivas. Por ejemplo pueden romper los lorofluorocarburos, liberándose los átomos de cloro.
Los estudios de laboratorio demostraron que el cloro destruye al ozono y, si se toma en cuenta que se han liberado millones de toneladas de clorofluorocarburos en el ambiente, se comprenderá que varios investigadores piensen que, en caso de continuar una liberación semejante, los compuestos tenderán a acumularse en la estratosfera a un nivel capaz de alterar seriamente la cubierta de ozono.
Efecto de los clorofluorocarburo sobre la capa de ozono
