Agujero de la capa de ozono
Se denomina agujero de la capa de ozono a la zona de la atmósfera terrestre donde se producen reducciones anormales de la capa de ozono, fenómeno anual observado durante la primavera en las regiones polares y que es seguido de una recuperación durante el verano. El contenido en ozono se mide en Unidades Dobson (siendo UD= 2.69 × 1016 moléculas/cm² ó 2.69 × 1020 moléculas/m²).
En las mediciones realizadas en tiempos recientes se descubrieron importantes reducciones de las concentraciones de ozono en dicha capa, con especial incidencia en la zona de la Antártida.
Se atribuyó este fenómeno al aumento de la concentración de cloro y de bromo en la estratosfera debido tanto a las emisiones antropogénicas de compuestos químicos, entre los que destacan los compuestos clorofluorocarbonados (CFC) utilizados como fluido refrigerante.
En septiembre de 1987 varios países firmaron el Protocolo de Montreal, en el que se comprometían a reducir a la mitad la producción de CFC´s en un periodo de 10 años. En la actualidad el problema se considera solucionado, debido a la prohibición de los productos causantes, que han sido sustituidos por otros.
Casi el 99% de la radiación ultravioleta del Sol que alcanza la estratosfera se convierte en calor mediante una reacción química que continuamente recicla moléculas de ozono (
). Cuando la radiación ultravioleta impacta en una molécula de ozono, la energía escinde a la molécula en átomos de oxígeno altamente reactivos; casi de inmediato, estos átomos se recombinan formando ozono una vez más y liberando energía en forma de calor.
). Cuando la radiación ultravioleta impacta en una molécula de ozono, la energía escinde a la molécula en átomos de oxígeno altamente reactivos; casi de inmediato, estos átomos se recombinan formando ozono una vez más y liberando energía en forma de calor.- La formación de ozono se inicia con la fotólisis (ruptura de enlaces químicos por la energía radiante) del oxígeno molecular por la radiación solar de una longitud de onda menor de 240 nm
- El ozono por sí mismo absorbe luz UV de entre 200 y 300 nm:
- Los átomos de oxígeno, al ser muy reactivos, se combinan con las moléculas de oxígeno para formar ozono:
donde M es cualquier sustancia inerte, como por ejemplo el 
. El papel que tiene M en esta reacción exotérmica es absorber parte del exceso de energía liberada y prevenir la descomposición espontánea de la molécula de . La energía que no absorbe M es liberada en forma de calor. Cuando las moléculas de M regresan por sí mismas al estado basal, liberan más calor al entorno.
. El papel que tiene M en esta reacción exotérmica es absorber parte del exceso de energía liberada y prevenir la descomposición espontánea de la molécula de . La energía que no absorbe M es liberada en forma de calor. Cuando las moléculas de M regresan por sí mismas al estado basal, liberan más calor al entorno.
A pesar de que todo el ozono atmosférico en CNPT sería una capa de sólo unos 3 mm. de grosor, su concentración es suficiente para absorber la radiación solar de longitud de onda de 200 a 300 nm. Así, la capa de ozono funciona como un escudo que nos protege de la radiación UV.
La formación y destrucción del ozono por procesos naturales es un equilibrio dinámico que mantiene constante su concentración en la estratosfera. Se han registrado amplias variaciones interanuales y estacionales en todas las regiones del planeta en la densidad del ozono estratosférico; se verificó que en el hemisferio austral la concentración pasa por un mínimo en primavera y luego se regenera.
Conceptos erróneos sobre el agujero de ozono
- La capa de ozono no es un objeto real
- El concepto de "capa de ozono" quiere decir en realidad "zona donde el ozono es más abundante de lo normal", pero no es en sí misma un objeto real. Por lo tanto, el agujero tampoco existe realmente, sólo es una zona donde la concentración de ozono es menor de lo normal.
- Los CFCs son demasiado pesados para llegar a la estratosfera
- En los primeros 80 kilómetros de la atmósfera terrestre la composición de los gases es prácticamente invariable con la altura, con la excepción hecha del vapor de agua. A esta capa se la llama a veces, por este motivo, homosfera. Se ha citado a veces como ejemplo el radón, gas muy pesado y que no se observa en la estratosfera. Sin embargo, el radón es un gas radiactivo, con un periodo de semidesintegración de unos pocos días. Debido a esto, en unas pocas semanas el radón que se produce a ras de suelo ha desaparecido completamente y no le da tiempo a subir en cantidades importantes a la estratosfera. En el caso de los CFCs, como son estables, sí tienen ese tiempo.
- Los países productores de CFCs están en el hemisferio norte, pero el agujero de ozono está en el hemisferio sur
De igual modo que en el punto anterior, los CFCs se reparten de forma homogénea. El agujero de ozono es más notorio en la Antártida debido a temperaturas que se alcanzan allí, lo que permite la formación de nubes estratosféricas.
- Las fuentes naturales de cloro son mucho más importantes que las humanas
- El cloro producido por la naturaleza, fundamentalmente en los volcanes, se disuelve fácilmente en las nubes, por lo que llega a la estratosfera en pequeñas cantidades. En cambio los CFCs son químicamente inertes en la troposfera y no se disuelven en agua.
- La aparición del agujero de ozono se produce en invierno, cuando prácticamente no llega luz solar
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