La storia del buco dell'ozono

(Petaroscia - Fieni)

L’inizio

La drammatica perdita dello ozono nella bassa stratosfera sotto l’Antartide, fu notata per la prima volta negli anni ’70 da un gruppo di ricercatori della British Antarctic Survey (BAS) che monitorarono l’atmosfera intorno all’Antartico da una stazione di ricerca.

BAS stazione di ricerca nell’Antartico

Ci fu stupore quando furono prese le prime misurazioni nel 1985, la perdita nei livelli di ozono nella stratosfera fu così drammatica che all’inizio gli scienziati pensarono che i loro strumenti erano guasti. Riparati gli strumenti fecero nuove misure che confermarono valori negativi, alcuni mesi dopo, lo stato dell’ozono e le sue relative misure furono accettate come reali.

Un’altra storia fu quella delle misurazioni del satellite TOMS che non mostrarono la drammatica perdita di ozono perché il procedimento di rilevazione del software del satellite per le misurazioni era programmata per valori molti bassi di ozono. Più tardi le analisi dei rilevamenti, quando i risultati del team del British Antarctic Survey furono pubblicati, confermarono i loro risultati e mostrarono che la perdita era rapida e su larga scala sulla maggior parte del continente Antartico.

Cos'è l'ozono e come si è formato?

Ozono (O3 : 3 atomi di ossigeno)

L'atmosfera della terra è composta da alcune fasce. Noi viviamo nella troposfera dove è presente la maggior parte di acqua; presente come pioggia, neve e nuvole. Al di sopra della troposfera vi è la stratosfera; una regione importante nella quale hanno avuto origine il buco dello ozono e il riscaldamento della terra. Le linee aeree supersoniche, come Concorde, volano nella bassa stratosfera mentre le linee aeree commerciali sono di solito nella troposfera. La stretta regione tra queste parti dell’atmosfera è chiamata la "TROPOPAUSE". L’ozono si forma in uno strato della stratosfera, il più sottile nei tropici (circa l’equatore) e densamente verso i poli.

La quantità di ozono su un punto della superficie terrestre è misurato in DOBSON UNITS (DU) tipicamente circa 260DU vicino ai tropici e nelle alte zone, sebbene ci sono grandi oscillazioni di stagione.
L'ozono è creato quando le radiazioni ultraviolette colpiscono la stratosfera, dissociando le molecole di ossigeno (O2) in atomo di ossigeno (O). L’atomo di ossigeno si combina subito e ulteriormente con le molecole di ossigeno:

O2+hv ---> O+O (1)

O+O2 ---> O3 (2)

È ironico che, al livello terrestre, l’ozono è un pericolo ed è una maggiore costituente dello smog foto-chimico.
Comunque, nella stratosfera noi non possiamo sopravvivere senza di essa. Al di sopra della stratosfera esso assorbe la potenza delle radiazioni ultraviolette (UV) provenienti dal sole che può causare cancri e danneggiare la vegetazione.

Sebbene le radiazioni UV distruggano le molecole di ozono, l’ozono così si può riformare attraverso le seguenti reazioni:

O3+hv ---> O2+O (3)

O+O2 ---> O3 (2) come sopra

L’ozono è distrutto dalla seguente reazione:

O+O3->O2+O2 (4)

LA REAZIONE DI CHAPMAN

Le reazioni di sopra, etichettate (1) - (4) sono conosciute come le reazione di CHAPMAN. La reazione 2 diventa lenta aumentando l’altitudine mentre la reazione 3 diventa veloce. La concentrazione di ozono è un bilancio tra queste reazioni competitive. Molto di più su dell’atmosfera gli atomi di ossigeno dominano dove i livelli di UV sono alti.

Attraverso la stratosfera, l’area arriva molto densa, l’assorbimento di UV aumenta e il livello dell’ozono si porta all’incirca sui 20km.Come noi ci muoviamo sulla terra, i livelli di UV diminuiscono e il livello di ozono decresce. Lo strato di ozono formato nella stratosfera da queste reazioni è una alla volta chiamata STRATI DI CHAPMAN.

LE REAZIONI DISPERSE

Ma c’è un problema con la teoria di Chapman. Negli anni ’60 fu concretizzato che l’abbassamento di ozono dato dalla reazione (4) era veloce. Non si può rimuovere abbastanza l’ozono dando i valori visti nell’atmosfera. Ci sono state altre reazioni, molto veloci che controllano la concentrazione di ozono nella stratosfera .

Che cos’è il buco dell’ozono?

I dati sul buco dell’ozono pubblicati dalla stampa popolare spesso sono falsi e sono falsi, anche, i dati sul problema del riscaldamento. C’è una connessione perché l’ozono contribuisce agli effetti serra e il buco dell’ozono è un problema separato.

Sopra l’Antartico l’ozono è stato sfruttato negli ultimi 15 anni. Questo è dovuto soprattutto dalla liberazione delle sostanze chimiche artificiale contenenti cloro come CFC e un altro causa è quella della composizione degli atomi di azoto. CFC sono prodotti comuni industriali, usati per i sistemi refrigeranti, condizionatori d'aria, aerosol, solventi e nella produzione di alcuni tipi di imballaggi. Gli atomi di ossigeno sono una produzione di processi di combustioni per esempio le emissioni di aerei. I correnti livelli sono serviti a sottolineare una instabilità della atmosfera, e l'ammontare della perdita di ozono è ancora in aumento. La GREENPEACE ha documentato appunto questi aumenti.

Cosa è stato fatto?

Il primo accordo globale a limitare il CFC viene con la sottoscrizione dal PROTOCOLLO di MONTREAL nel 1987 ultimamente mirato a ridurre della metà dall'anno 2000. Due ripassi di questo contratto sono stati fatti alla luce di scoperte scientifiche avanzate, gli ultimi fatti nel 1992.

L'accordo prolunga il controllo della produzione industriale di molti idrocarburi fino all'anno 2030. La principale CFC non sarà prodotta dopo la fine del 1995, tranne per una quantità limitata per usi essenziali, come spray per medicazione.

I paesi della comunità europea hanno adottato anche misure ristrette che sono richieste dal PROTOCOLLO di MONTREAL. Riconoscendo la loro responsabilità per i danni provocati all'ambiente mondiale hanno accettato di fermare la produzione dei principali CFC dall'inizio del 1995. La stretta scadenza per l'uso di altri composti di ozono sfruttato è già cominciata. Era anticipato che queste limitazioni conducessero ad un ricupero dello strato di ozono; L'ORGANIZZAZIONE METEREOLOGICA MONDIALE valuta il 2045 ma recenti indagini mostrano che il problema è su più larga scala. (frase da rivedere)