Detectadas nuevas sustancias que destruyen la capa de ozono

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El Ozono (O3) es una molécula compuesta por tres átomos de oxígeno, formada al disociarse el oxígeno molecular (O2) al ser bombardeado por la radiación solar. Cuando del espectro de radiación incide la fracción de fotones con los requisitos energéticos (radiación ultravioleta, 200-300 nm de longuitud de onda) necesarios para escindir un molécula de oxígeno gas (O2), ésta se rompe en dos átomos de oxígeno – altamente reactivos – que reaccionan con O2 produciéndose así O3.

O_2 + h\nu \rightarrow  O + O

O + O_2 \rightarrow O_3

El O3 se destruye a su vez por acción de la propia radiacción ultravioleta, ya que la radiación con longuitud de onda inferior a 290 nm, hace que se desprenda un átomo de oxígeno de la molécula de O3.

O_3 + h\nu \rightarrow O_2 + O

Chart showing atmospheric ozone is concentrated in the stratosphere.

Del Ozone Layer Protection

En en gráfico podéis ver como la mayoría del ozono atmosférico se concentra en la estratosfera. Entre 15-30 km por encima de la superficie de la Tierra, siendo su concentración más alta alrededor de los 25 Km (Ozonosfera). Esta capa de ozono  actúa como escudo absorbiendo radiacción ultravioleta absorbe que es perjudicial tanto para las personas como para los animales. La radiación ultravioleta puede causar cáncer en las personas y problemas de reproducción en los animales. Por lo que es importante matener constante el equilibrio dinámico, la formación y destrucción del ozono por procesos naturales.

En todas las regiones del planeta, se han registrado amplias variaciones interanuales y estacionales, en la densidad del ozono estratosférico. Por ejemplo, en el hemisferio austral la concentración pasa por un mínimo en primavera y luego se regenera. Pero la presencia de moléculas como compuestos clorados (Clorofluorocarbonos, CFCs; Hidroclorofluorocarbonos, HCFs),  y compuestos bromurados, han  perturbado el equilibrio dinámico. A mediados de los años 1980 se empezó a acumular pruebas de que a finales del invierno, el ozono del Polo sur se había reducido en casi 50%. A esta zona donde la concentración de ozono es menor de lo normal se le llama “agujero” de la capa de ozono. Puedes seguir el día a día del agujero de la capa de ozono clicando aquí.

Ozone Hole through the years

El “agujero de la capa de Ozono a través de los años

Durante el invierno, en la estratosfera se forma una corriente de aire que rodea a la Antártida y que se conoce como “torbellino polar” o vórtice. El aire que queda atrapado en este torbellino se vuelve extremadamente frío durante la noche polar, lo cual favorece la formación de partículas de hielo denominadas nubes polares estratosféricas. Estas nubes actúan como un catalizador heterogéneo al proporcionar una superficie para reacciones. En el siguiente dibujo podéis ver un representación del mecanismo propuesto, por el cual CFCs destruyen la capa de ozono. Al incidir la luz sobre la molécula de CFC, se liberaría  un átomo de cloro con un electrón libre (radical cloro) que rompe las moléculas de ozono.

La situación es menos grave en el Ártico porque en esta región, más caliente, el torbellino no dura tanto tiempo. El vórtice sella la Antártida y evita las influencias en esta región del resto de la atmósfera. El aislamiento producido por el vórtice impide que el aire más cálido y rico en ozono existente alrededor de la Antártida, proveniente de los trópicos, fluya hacia el polo, lo que ayudaría a reemplazar el ozono destruido y elevar las temperaturas en este continente.

Hasta ahora, se conocían los efectos negativos para la capa de ozono de siete tipos de CFC y seis de HCFC. En el protocolo de Montreal, un tratado internacional diseñado para proteger la capa de ozono, se acordó reducir la producción y el consumo de las sustancias responsable de la destrucción de la capa de ozono. Pero recientemente se ha detectado y cuantificado otros tres CFCs y un HCFC, no contemplados en el protocolo, analizando la composición de muestras aire no contaminada recogidos en Tasmania (Australia) entre 1978 y 2012 y de aire, extraído de la nieve acumulada de distintos inviernos que está en un estado intermedio, entre nieve y hielo glacial, en Groenlandia. Estas últimas muestras, que proporcionan un archivo natural centenario de la atmósfera, mostraron que los cuatro compuestos comenzaron a surgir en 1960 y que dos de ellos continúan acumulándose en la atmósfera.

Los autores del estudio estiman que, antes de 2012, las emisiones de los cuatro compuestos combinados ascendieron a más de 74000 toneladas. Una cantidad pequeña comparada con la máxima emisión de los otros CFC en 1980, que era más de un millón de toneladas cada año. Aún así, los investigadores muestran su preocupación,

“la detección de estos cuatro gases en la atmósfera es muy preocupante, ya que contribuirán a la destrucción de la capa de ozono”. “No sabemos de donde proceden ni donde se están siendo emitidos estos gases, y esto debe ser investigado. Las fuentes posibles incluyen productos químicos de materias primas para la producción y disolventes para la limpieza de componentes electrónicos o insecticidas”, dice el profesor Johannes Laube, de la Facultad de Ciencias Ambientales de la Universidad de East Anglia y principal autor del estudio.

“Es más, los tres CFC se destruyen de forma muy lenta en la atmósfera, por lo que incluso si las emisiones se detuvieran de inmediato, van a seguir estando en ella durante muchas décadas”, agrega.

Los cuatro nuevos gases se han identificado como CFC-112, CFC112a, CFC-113a, HCFC-133a:

  • CFC-113a ha sido catalogado como un “producto intermedio agroquímicoque se utiliza para la fabricación de los piretroides”, un tipo de insecticida ampliamente utilizado en la agricultura.
  • CFC-113a y HCFC-133a son intermediarios en la producción de refrigerantes.
  • CFC-112 y 112a pueden haber sido utilizados en la producción de disolventes utilizados para limpiar los componentes eléctricos
Halley

La Estación de Investigación Halley en la Antártida, donde el agujero de la capa de ozono fue descubierto por primera vez

Fuentes:

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