LA CAPA DE OZONO

¿Qué es el ozono?

El ozono es un gas compuesto de moléculas de ozono (O3), que consiste de tres átomos de oxígeno. Las moléculas de oxígeno (O) en el aire que respiramos están formadas de sólo dos átomos de oxígeno. Las moléculas se crean en una reacción fotoquímica, que puede describirse del siguiente modo simple: 

Las moléculas de oxígeno reaccionan para formar moléculas de ozono, y, al mismo tiempo, las moléculas de ozono reaccionan para formar moléculas de oxígeno. Si el número de moléculas que se crean es el mismo que el de moléculas de ozono que se destruyen, la reacción entra en un equilibrio dinámico. Como este equilibrio es muy frágil, cualquier intervención puede dañar el proceso natural de formación y destrucción del ozono, lo que a su vez tiene serias consecuencias para la vida en la Tierra. 

¿Qué es la capa de ozono?

El término “capa de ozono” describe la zona de mayor concentración de moléculas de ozono en la estratosfera. La capa, que tiene un grosor de 10–20 Km. envuelve a todo el planeta como una burbuja y actúa como filtro contra la dañina radiación ultravioleta (UV) producida por el sol.

La estratosfera es la parte de la atmósfera que se encuentra arriba de la troposfera. Empieza a unos 10–20 Km. sobre el nivel superficial y continúa hasta alcanzar 40–50 Km. El ozono estratosférico difiere del ozono superficial. El ozono superficial se produce por la industria y las emisiones vehiculares en combinación con ciertas condiciones climáticas. Es parte del smog fotoquímico, y como un gas irritante, puede causar problemas respiratorios, especialmente a la gente mayor y a los niños. También puede afectar a las plantas.

¿Por qué es tan importante la capa de ozono?

La capa de ozono es vital para la Tierra porque actúa como filtro de la radiación UV, que puede tener impactos severos sobre la salud humana y el medio ambiente del planeta. Si las moléculas de ozono se reducen más rápido de lo que pueden recuperarse por las nuevas moléculas de ozono que la naturaleza produce, el resultado es un déficit de ozono. El agotamiento de la capa de ozono resulta en una reducción de su capacidad protectora y por ende en una mayor exposición de la superficie terrestre a la radiación ultravioleta.

Los científicos han clasificado a la radiación UV en tres tipos o bandas: UV-A, UV-B y UV-C. La radiación UV-C no llega a la superficie de la Tierra. La UV-B es parcialmente filtrada por la capa de ozono; la UV-A no es de ninguna forma filtrada por la capa de ozono. Sin embargo, la UV-B es la radiación que ha provocado los mayores daños a la salud humana y al ambiente.

¿Qué tan gruesa es la capa de ozono?

Las moléculas de ozono están dispersas en la estratosfera, por ello el grosor físico de la capa de ozono es de decenas de kilómetros. Sin embargo, la presión y en consecuencia la concentración de moléculas en la estratosfera es muy reducida en comparación con las que se encuentran en la superficie terrestre. La concentración de moléculas de ozono estratosférico es tan pequeña, que si todas las moléculas de ozono fuesen extraídas de la estratosfera y esparcidas en la superficie de la atmósfera de la Tierra, formarían una capa de gas ozono con unos pocos milímetros de espesor.

¿Qué es el agujero en la capa de ozono?

En los años setenta, los científicos descubrieron que las SAO liberadas dañan la capa de ozono. Entre las décadas de los setenta y los noventa, las concentraciones de ozono sobre la Antártida disminuyeron hasta 70 por ciento de la concentración normal.

Este fenómeno de gran escala es llamado a menudo el agujero en la capa de ozono. En 2006 este agujero en la Antártida alcanzó un récord cercano a 29 millones de kilómetros cuadrados. El agujero crece a finales de invierno y a principios de primavera a causa de las variaciones estacionales de temperatura, lo que provoca condiciones ambientales propicias para la destrucción del ozono en las regiones soleadas.

Aún no ha aparecido en el Ártico un agujero tan grande y recurrente similar al descubierto en la estratosfera de la Antártida. Sin embargo, de acuerdo con observaciones recientes, las condiciones de la atmósfera superior en el hemisferio norte se están asemejando a las de la Antártida. La pérdida de ozono y el efecto invernadero están provocando que la atmósfera superior se enfríe, y con ello se facilite la destrucción de ozono. El resultado podría ser la formación de un agujero en el Ártico o un “evento de disminución de ozono” en los próximos 20 años. Los científicos han observado una disminución en las concentraciones de ozono en todo el planeta.

Si ocurre un evento de disminución de ozono en el Ártico, millones de personas que viven en el área estarán expuestas a mayores niveles de radiación UV-B. Al mismo tiempo, este evento podría fácilmente desplazarse al sur por los vientos de elevada altitud y presentarse sobre áreas densamente pobladas en los Estados Unidos, Canadá, Europa y Asia.

¿Cómo se destruye el ozono?

Las moléculas de ozono son muy sensibles y se destruyen ante la presencia de átomos de cloro o bromuro que al reaccionar con el ozono forman moléculas de Monóxido de Cloro o Bromo y quedan libres para atacar mediante “reacción en cadena” destruyendo un átomo de oxígeno a la molécula de Ozono y convirtiéndola en oxigeno molecular. En promedio un átomo de cloro es capaz de destruir hasta 100,000 moléculas de ozono, razón por la cual cantidades pequeñas pueden descomponer suficiente ozono para disminuir de manera significativa la capa de ozono.

¿Qué son las sustancias agotadoras del ozono?

Las sustancias agotadoras del ozono (SAO) son sustancias químicas básicamente hidrocarburos clorados, fluorados o brominizados, que tienen el potencial para reaccionar con las moléculas de ozono en la estratosfera. Si una sustancia solo está fluorada (no contiene cloro y/o bromuro), no es una sustancia agotadora del ozono. Una SAO incluye:

• Clorofluorcarbonos (CFC)
• Hidrofluorcarbonos (HCFC)
• Halones
• Hidrobromofluorocarbonos (HBFC)
• Bromoclorometano
• 1,1,1-Tricloroetano (metil cloroformo)
• Tetracloruro de carbono
• Bromuro de metilo

La capacidad de estos químicos de destruir la capa de ozono es llamado potencial de agotamiento del ozono (PAO). A cada sustancia le es asignado un PAO en relación al CFC-11, cuyo PAO se define como 1 unidad.

La mayoría de las SAO también son potentes gases de efecto invernadero con un alto potencial de calentamiento global (PCG). De este modo, el hecho de eliminar las SAO no sólo protege la capa de ozono, sino que también contribuye a proteger el clima.

El potencial de calentamiento global (PCG) es la contribución de cada gas de efecto invernadero (un gas que atrapa el calor en la atmósfera terrestre) al calentamiento global relacionado con el dióxido de carbono, cuyo PCG se define como 1 unidad. El PCG generalmente se refiere a un lapso de tiempo de 100 años (PCG 100).

¿Cuáles son los usos más comunes de las SAO?

En la mayoría de los países en desarrollo, el sector en el que se utilizan más las SAO es el de refrigeración y aire acondicionado. Los CFC y HCFC son usados como refrigerantes en los circuitos de enfriamiento. La producción y el consumo de los CFC ha sido eliminado desde 2010.

Los HCFC, sustancias de transición, están siendo eliminados en todo el mundo bajo el Protocolo de Montreal

Las SAO son utilizadas como agentes espumantes, solventes de limpieza en la industria electrónica y en el lavado en seco, como propulsor en aerosoles y en inhaladores con dosificador para uso médico (ID) en el tratamiento de enfermedades pulmonares, así como esterilizantes en hospitales, como agentes contra incendios, como fumigantes para control de plagas y para cuarentenas y preembarques y en productos químicos para usos como materia prima en la industria manufacturera química.

¿Cuáles son los efectos del agotamiento de la capa de ozono para la salud humana y el medio ambiente?

Salud humana

Una exposición creciente a la radiación UV-B puede reprimir el sistema inmunológico al dañar el ADN. Los resultados son incidencias mayores a enfermedades infecciosas, así como los efectos adversos a programas de inoculación. La radiación UV-B causa también cáncer de piel tanto el no melanoma (menos riesgoso) como el melanoma cutáneo, violentamente maligno. El aumento de la radiación UV-B daña los ojos también, y el resultado común son las cataratas, principales causantes de la ceguera en muchos países.

Plantas y animales

El agotamiento de la capa de ozono tiene efectos adversos severos en las cosechas y en los bosques. La radiación ultravioleta cambia la composición química de diversas especies de plantas. Entre las cosechas más vulnerables a la radiación UV-B se encuentran los melones. El aumento de la radiación UV-B también disminuye la calidad de ciertos  tipos de tomates, papas, remolachas y frijol de soya.

Organismos acuáticos

La radiación UV-B daña a los organismos acuáticos, especialmente a los pequeños como el plancton, las plantas marinas y las larvas de peces, camarón y cangrejos, todos estos forman la base esencial de la cadena alimenticia acuática y marina. De esta forma, las pesquerías también se ven afectadas.

Materiales

Los materiales comunes de construcción tales como la pintura, el caucho, la madera y el plástico se degradan a causa de la radiación UV-B, particularmente los plásticos y cauchos utilizados en la intemperie. En las regiones tropicales el daño puede ser severo debido a que el efecto de la radiación UV-B aumenta con las altas temperaturas y niveles de resplandor solar. Estos daños pueden representar miles de millones de dólares anuales.

Smog a nivel superficial 

La radiación UV-B incrementa el nivel del smog superficial, especialmente en las ciudades en donde las emisiones vehiculares y de la industria son la base de las reacciones fotoquímicas.

Estas reacciones tienen de por sí un efecto adverso sobre la salud humana y el medio ambiente.

¿Qué se está haciendo para salvar la capa de ozono?

En general, antes de los años setenta, la comunidad mundial no estaba consciente de que la capa de ozono estratosférico estaba agotándose, con efectos negativos para la salud humana y el ambiente. Hoy, la importancia de proteger la capa de ozono es reconocida por todos los países, los desarrollados y en vías de desarrollo. Hasta la fecha, 197 países y la Comunidad Europea son Parte en el Protocolo de Montreal, por lo que representa el único tratado ambiental internacional ratificado por todos los países del mundo.

Fuente de las imágenes

Imagen 1, 2, 3 y 4: Manual acción Por El ozono Para la capacitación de autoridades de aduana Y otros oficiales de aplicación de la ley. PNUMA 3era. Edición.